universiteti i tiranËs fakulteti i shkencave tË … · 2.8.4 përcaktimi i fosforit me...
TRANSCRIPT
UNIVERSITETI I TIRANËS
FAKULTETI I SHKENCAVE TË NATYRËS
DEPARTAMENTI I KIMISË INDUSTRIALE
TEZË DOKTORATURE
Paraqitur nga:
Znj. Diana Kapiti
Për gradën shkencore:
“DOKTOR I SHKENCAVE”
Programi i doktoraturës: Proceset e trajtimit kimik të lëndëve të para natyrore
dhe të mbeturinave industriale e urbane
Përcaktimi i përmbajtjes dhe mekanizmat e shkëmbimeve
së formave të fosforit ndërmjet sedimenteve dhe ujërave të
liqenit të Shkodrës dhe lumit Buna
Udhëheqës Shkencor:
Prof. Dr. Adem BEKTESHI
Tiranë, 2016
UNIVERSITETI I TIRANËS
FAKULTETI I SHKENCAVE TË NATYRËS
DEPARTAMENTI I KIMISË INDUSTRIALE
TEZË DOKTORATURE Paraqitur nga:
MSc. Diana Kapiti
Për gradën shkencore: “DOKTOR I SHKENCAVE”
Programi i doktoraturës: Proceset e trajtimit kimik të lëndëve të para natyrore
dhe të mbeturinave industriale e urbane
Përcaktimi i përmbajtjes dhe mekanizmat e shkëmbimeve
së formave të fosforit ndërmjet sedimenteve dhe ujërave të
liqenit të Shkodrës dhe lumit Buna
Udhëheqës shkencor: Prof.Dr. Adem BEKTESHI
Mbrohet më datë / / 2016, para Komisionit të përbërë nga:
1._____________________________________ Kryetar
2._____________________________________ Anëtar / oponent
3._____________________________________ Anëtar / oponent
4._____________________________________ Anëtar
5._____________________________________ Anëtar
Tiranë, 2016
i
Përmbajtja e lëndës
Falenderime ...................................................................................................................................viii
Hyrje ..................................................................................................................................................... 1
Lista e shkurtimeve ....................................................................................................................... 3
Përmbledhje ...................................................................................................................................... 6
Abstract ............................................................................................................................................... 7
KAPITULLI I
Pjesa teorike…………………………………………………………………………...9
1.1 Fosfori në natyrë ...................................................................................................................... 9
1.2 Roli i fosforit si lëndë ushqyese ....................................................................................... 10
1.3. Procesi i eutrofikimit ......................................................................................................... 12
1.3.1 Eutrofikimi natyror ....................................................................................................... 13
1.3.2 Eutrofikimi kultural ...................................................................................................... 17
1.4 Vlerësimi i eutrofikimit të ujërave .................................................................................. 19
1.5. Fosfori në sediment ............................................................................................................ 22
1.5.1. Fosfori inorganik (FI) ................................................................................................. 23
1.5.2 Fosfori organik (FO) .................................................................................................... 25
1.5.3 Fraksioni NH4Cl-P ....................................................................................................... 28
1.5.4 Fraksioni NaOH-P ........................................................................................................ 29
1.5.5 Fraksioni HCl-P ............................................................................................................. 30
1.6 Format e fosforit në ujërat natyrore ................................................................................ 30
1.6.1 Fosfori reaktiv i tretshëm, (FRT). ............................................................................ 32
1.6.2 Fosfori organik i tretshëm (FOT), ................................................................ …32
1.6.3 Fosfori i tretshëm (FT), .................................................................................... 33
1.6.4 Fosfori në trajtë grimcash (FK) ................................................................................ 33
1.6.5 Fosfori total (FTot) ....................................................................................................... 34
1.7 Qëllimi i punimit .................................................................................................................. 34
KAPITULLI II
Materiali dhe metoda ................................................................................................................. 36
2.1 Përshkrimi i objektit të studimit ....................................................................................... 36
2.1.1 Pellgu ujëmbledhës ....................................................................................................... 37
2.1.2 Karakteristika të Liqenit të Shkodrës ...................................................................... 37
2.1.3 Lumi Buna .................................................................................................................................. 40
2.2 Planifikimi i eksperimentit ................................................................................................ 40
ii
2.2.1 Pikat e marrjes së mostrave ........................................................................................ 40
2.2.2 Marrja e mostrave.......................................................................................................... 42
2.3 Përcaktimi i lagështirës së sedimenteve ........................................................................ 43
2.4 Analizimi i përmbajtjes së fosforit .................................................................................. 43
2.4.1 Ekstraktimi ...................................................................................................................... 44
2.4.2 Metoda e disgregimit (APHA, 1989) ...................................................................... 44
2.5 Përcaktimi Fosforit total (FTot) ....................................................................................... 45
2.5.1 Përcaktimi i përmbajtjes së FTot me metodën Hieltjes & Lijklema 1980,
përshtatur nga Kapanen, 2008 .............................................................................................. 45
2.5.2 Përcaktimi i FTot me metodën SMT 1998 (Ruban, 1999) ................................ 45
2.5.3 Përcaktimit i përmbajtjes së FTot sipas APHA, 1985 ........................................ 46
2.6 Përcaktimi i fosforit biovlefshëme (FBV) .................................................................... 47
2.6.1 Përcaktimi i NH4Cl-P sipas Kapanen, 2008 .......................................................... 47
2.6.2 Përcaktimi i NaOH-P sipas Kapanen, 2008 ........................................................... 48
2.6.3 Përcaktimi i HCl-P sipas Kapanen, 2008 ............................................................... 49
2.6.4 Përcaktimi i FIJA dhe fosforit të lidhur me kalciumin (FA)
sipas SMT, 1998……………………………………………………………………………….50
2.6.5 Përcaktimi i fosforit inorganik dhe organik (FI dhe FO) sipas SMT, 1998….. 50
2.7 Fosfori reaktiv (FR) ............................................................................................................. 51
2.8 Analizat e fosforit në ujë .................................................................................................... 51
2.8.1 Përcaktimi i fosforit reaktiv të tretshëm (FRT) .................................................... 52
2.8.2 Përcaktimi i fosforit total të tretshëm (FT) ............................................................ 52
2.8.3 Përcaktimi i fosforit total (FTot) ............................................................................... 52
2.8.4 Përcaktimi i fosforit me kolorimetri ........................................................................ 53
2.8.5 Metoda me klorur kallai .............................................................................................. 53
2.8.6 Ndërtimi i kurbës së kalibrimit .................................................................................. 54
2.9 Përcaktimi i Fe në sediment .............................................................................................. 56
2.10 Analiza statistikore e të dhënave ................................................................................... 58
Pamje nga puna për realizimin e doktoraturës .................................................................... 61
KAPITULLI III
Rezultatet ........................................................................................................................................ 61
3.1 Lagështia e sedimenteve .................................................................................................... 61
3.2 Format e fosforit në sediment ........................................................................................... 63
3.2.1 Forma e fosforit NH4Cl - P ........................................................................................ 64
3.2.2 Forma e fosforit NaOH-P ............................................................................................ 66
iii
3.2.3 Forma e fosforit HCl-P ................................................................................................ 67
3.2.4 Fosfori Organik ............................................................................................................. 69
3.3 Variacioni i përmbajtjes së fosforit sipas pikave të marrjes së mostrave ............ 71
3.4 Variacioni i përqendrimit të fosforit sipas stinëve...................................................... 78
3.5 Analiza faktoriale ................................................................................................................. 83
3.6 Korrelacionet ndërmjet formave të fosforit në sediment .......................................... 85
3.7 Raporti Fe : P në sedimente ............................................................................................... 89
3.8 Shkëmbimi i fosforit në sipërfaqen e kontaktit sediment-ujë.................................. 92
3.9 Përmbajtja e formave të fosforit nga punime të ngjashme ....................................... 94
Kapitulli IV
Diskutime ......................................................................................................................................... 96
Kapitulli V
Përfundime ..................................................................................................................................... 99
Literatura .......................................................................................................................................101
Shtojca A
Artikujt dhe konferencat ........................................................................................................ 108
Artikujt ............................................................................................................................................ 108
Pjesmarrje në konferenca .................................................................................................... 111
Shtojca B
Tabelat e rezultateve .............................................................................................................. 113
iv
Treguesi i tabelave
Tabela 1.1. Karakterizimi i gjendjeve trofike të ujërave të liqenit sipas
vlerës së TSI, (Carlson, 1997), ……………………………………………………… 20
Tabela 1.2. Klasifikimi trofik i liqenit në lidhje me parametrat cilësore të ujit……….21
Tabela 1.3. Klasifikimi i gjendjes së cilësisë së ujrave sipas Çullaj, 2010……………. 22
Tabela 1.4. Termat që i referohen fosforit dhe fraksioneve të fosfori
në sedimente (Spivakov et al. 1999; EPA, 2002) , ………………………………………26
Tabela 2.1 Pikat e marrjes së mostrave të sedimenteve dhe karakteristikat e tyre,…….41
Tabela 2.2 Grafiku i marrjes së mostrave të sedimenteve në liqen, …………………….41
Tabela 2.3 Ndërtimi i kurbës së kalibrimit,……………………………………………….54
Tabela 3.1. Përmbajtja e lagështisë sipas vendit të marrjes së mostrave dhe bregut të
liqenit, ……………………………………………………………………….61
Tabela 3.2. Parametrat statistikorë për format e fosforit në sedimentet e liqenit të
Shkodrës, ……………………………………………………………………63
Tabela 3.3. Përmbajtja e formave të fosforit sipas pikave të marrjes së mostrave e shprehur
në mg PO4 për kg sediment të tharë, ………………………………………..71
Tabela 3.4. Vlera statistikore të përqendrimit të formave të fosforit në sedimentet e liqenit
të Shkodrës sipas stinës së përcaktimit. Përqendrimet jepen në mg PO4/kg
sediment të tharë,…………………………………………………………… 78
Tabela 3.5. Të dhënat e analizës faktoriale, vlerat e tre faktorëve,……………………… 83
Tabela 3.6. Koeficientet e korrelacionit dhe niveli i sinjifikancës ndërmjet formave të
ndryshme të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës.,………………… 86
Tabela 3.7. Përmbajtja e Fe dhe FTot në pikat e marrjes së mostrave në sedimente,…… 89
Tabela 3.8. Korelacioni ndërmjet Fe: FTot dhe Fe: NaOH-P për liqene të ndryshme të
marra nga literatura,………………………………………………………... 91
Tabela 3.9. Përqendrimi i formave të fosforit në shtresën ujore sipër sedimentit,……… 93
Tabela 3.10. Përmbajtja e formave të fosforit në disa liqene……………………….........95
v
Treguesi i figurave
KAPITULLI I
Figura 1.1 Shpërndarja globale e depozitave të fosforit………………………………………9
Figure 1.2 Procesi i eutrofikimit të ujërave ................................................................................. 13
Figura 1.3. Gjendja eutrofike e ujrave të liqenit të Shkodres (Foto D. kapiti) .................. 15
Figura 1.4. Procesi i eutrofikimit mund të jetë natyral dhe kulturor (i shkaktuar nga aktiviteti human). ........................................................................................................ 19
Figura 1.5. Indeksi i gjendjes trofike Carlson në lidhje me transparencën, klorofilën-a dhe
FTot ................................................................................................................................ 20
Figura 1.6. Format e P në sediment sipas Sondergaard, 2007................................................ 26
Figura 1.7. Cikli i fosforit në liqen (Griffith et al. 1973) ......................................................... 27
Figura 1.8. Përmbajtja e specieve të ortofosfateve në ekuilibër, në varësi të pH të ujit.. …30
Figura 1.9. Skema e analizimit të fosforit në ujë ....................................................................... 32
KAPITULLI II
Figura 2.1. Liqeni i Shkodrës .......................................................................................................... 33
Figura 2.2 Baseni i Liqenit të Shkodrës (sipas; Anonymous, 2006) .................................... 38
Figura 2.3 Pikat e marrjes së mostrave ......................................................................................... 42
Figura 2.4. Skema e përcaktimit të fosforit total sipas metodës Kapanen, 2008 .............. 45
Figura 2.5 Skema e përcaktimit të fosforit total sipas metodës SMT, 1998 ...................... 46
Figure 2.6 Skema e përcaktimit të fosforit total APHA, 1985 ............................................... 47
Figura 2.7 Skema e përcaktimit të NH4Cl-P sipas Kapanen 2008 ....................................... 48
Figura 2.8 Skema e përcaktimit të NaOH-P sipas Kapanen 2008 ........................................ 49
Figura 2.9 Skema e përcaktimit të HCl-P sipas Kapanen 2008 ............................................. 49
Figura 2.10. Kurba e kalibrimit Përqendrim – absorbancë për tretësirat e fosfateve ...... 55
Figura 2.11. Vartësia e koeficientit të ekstensionit nga përqendrimi ................................... 56
KAPITULLI III
Figura 3.1. Shpërndarja e frekuencave të vëzhguara për lagështirën e sedimentit........... 62
Figura 3.2. Përmbajtja mesatare e lagështirës së sedimentit sipas zonës në liqen ........... 63
Figura 3.3. Karakteristikat e shpërndarjes së frekuencave të vëzhguara për FTot në
vi
sedimentet e liqenit të Shkodrës ............................................................................ 64
Figura 3.4. Shpërndarja e frekuencave të përqendrimeve për NH4Cl-P ............................. 65
Figura 3.5 Tendenca e ndryshimit të raportit NH4Cl-P / FTot me rritjen e përmbajtjes së FTot
në sedimentet e liqenit të Shkodrës ....................................................................... 66
Figura 3.6 Shperndarja e frekuencave të vërejtura për formën NaOH-P në sedimentet e liqenit Shkodrës .......................................................................................................... 67
Figura 3.7 Tendenca e ndryshimit të raportit NaOH-P / FTot me rritjen e përmbajtjes së FTot në sedimentet e liqenit të Shkodrës ............................................................ 67
Figura 3.8. Shperndarja e frekuencave të vërejtura për formën HCl-P në sedimentet e liqenit Shkodrës .......................................................................................................... 68
Figura 3.9 Tendenca e ndryshimit të raportit HCl-P / FTot me rritjen e përmbajtjes së FTot
në sedimentet e liqenit të Shkodrës ....................................................................... 68
Figura 3.10. Shpërndarja e frekuencave të vërejtura për formën FO në sedimentet e liqenit
Shkodrës........................................................................................................................ 69
Figura 3.11 Tendenca e ndryshimit të raportit FO-P / FTot me rritjen e përmbajtjes së FTot
gjatë stinëve në sedimentet e liqenit të Shkodrës ............................................... 70
Figura 3.12. Përmbajtja e fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës; rrethi i jashtëm forma
organike dhe inorganike, rrethi brendshëm format e fosforit inorganik .... 70
Figura 3.13 Përmbajtja e formave të fosforit total në sedimentet e liqenit të Shkodrës . 71
Figura 3.14. Përmbajtja mesatare e fosforit në formën e NH4Cl-P në pikat e marrjes së
mostrave dhe intervali i sigurisë 95% .................................................................. 72
Figura 3.15. Ndryshimet ndërmjet pikave të marrjes së mostrave për formën NH4Cl-P të
fosforit në sedimente. ................................................................................................ 73
Figura 3.16. Vlera mesatare dhe intervali i sigurisë 95% për NaOH-P në pikat e marrjes së mostrave ................................................................................................................... 74
Figura 3.17. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së NaOH-P me pikat e marrjes së mostrave
(Analiza ANOVA, testi Fisher) ............................................................................. 74
Figura 3.18. Vlera mesatare dhe intervali i sigurisë 95% për HCl-P në pikat e marrjes së mostrave ........................................................................................................................ 75
Figura 3.19. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së HCl-P me pikat e marrjes së mostrave (Analiza ANOVA, testi Fisher) ............................................................................. 75
Figura 3.20. Vlera mesatare dhe intervali i sigurisë 95% për FO në pikat e marrjes së mo
strave .............................................................................................................................. 77
Figura 3.21. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së FO me pikat e marrjes së mostrave (Analiza ANOVA, testi Fisher) ............................................................................. 77
Figura 3.22. Ndryshimi i formave të ndryshme të fosforit sipas pikave të marrjes së most
rave ................................................................................................................................. 78
vii
Figura 3.23. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së NH4Cl-P me stinët (Analiza ANOVA,
testi Fisher) ................................................................................................................. 79
Figura 3.24. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së NaOH-P me stinët (Analiza ANOVA,
testi Fisher) ................................................................................................................. 80
Figura 3.25. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së HCl - P me stinët (Analiza ANOVA,
testi Fisher) ................................................................................................................. 80
Figura 3.26. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së FO me stinët (Analiza ANOVA, testi
Fisher) ........................................................................................................................... 81
Figura 3.27. Përbërja e FTot në pikat e marrjes së mostrave, madhësia e tortës paraqet
vlerën e fosforit total ............................................................................................... 82
Figura 3.28. Variacioni i formave të fosforit të përcaktuara sipas stinëve dhe pikave të
marrjes së mostrave a. NH4Cl-P; b. NaOH-P; c. HCl-P; d. FO ...................... 83
Figura 3.29 Grafiku i eigenvalues për rastin e përqendrimeve të fosforit në sediment . 84
Figura 3.30 Përqendrimi i formave të fosforit në sediment sipas dy faktorëve të parë . 84
Figura 3.31. Tendenca e ndryshimit të përqendrimit të formave të ndryshme të fosforit me
dy faktorët kryesorë ................................................................................................ 85
Figura 3.32. Vija e regresit linear ndërmjet FI dhe HCL-P ........................................... 88
Figura 3.33. Vija e regresit linear ndërmjet NH4Cl-P dhe FO ..................................... 88
Figura 3.34. Shpërndarja e frekuencave të vëzhguara për përmbajtjen e hekurit në sediment…………………………………………………...............90
Figura 3.35. Tendenca e ndryshimit të raportit mol Fe : mol NaOH-P në sedimentet e
liqenit të Shkodrës................................................................................................... .91
Figura 3.36. Vija e regresit linear ndërmjet FTot në ujë dhe NH4Cl-P në
sediment..............................................................................................................94
viii
Falenderime
Do të doja të falenderoja në rradhë të parë udhëheqësin tim shkencor, Prof.Dr.
Adem Bekteshi, i cili ishte gjithnjë i gatshëm, pavarësisht angazhimeve të
shumta si dekan dhe së fundmi si rektor i universitetit të Shkodrës. I jam
mirënjohës për mundësimin e kushteve të nevojshme dhe kontributin e tij
shkencor për realizimin e këtij punimi.
Gjithashtu, dua të falenderoj Departamentin e Kimisë Industriale dhe Fakultetin
e Shkencave të Natyrës, në mënyrë të veçantë Prof. Dr. Spiro Drushku që patën
besim dhe më dhanë mundësinë të realizoj këtë studim doktorature.
Falenderoj të gjithë kolegët e mi të Departamentit Biologji-Kimi të Universitetit
të Shkodrës për mbështetjen e tyre gjatë kësaj periudhe.
Dua ta falënderoj edhe Z.Idriz Kurtulaj që më ka ndihmuar në marrjen e mostrave.
Dhe së fundmi, dua të falenderoj familjen time që më mbështeti dhe që ishin
gjithnjë inkurajues duke më motivuar të punoj fort për arritur në një përfundim
të sukseshëm.
Autori
1
Hyrje
Fosfori është identifikuar nga shumë studiues si agjenti kufizues për rritjen e
algave në ujërat natyrore, proces që çon në eutrofikimin e këtyre ujërave. Një
rol të rëndësishëm në përmbajtjen e fosforit në ujërat e liqeneve lot qarkullimi i
shpejtë i tij nga sedimentet në ujë dhe anasjelltas.
Qarkullimi i komponimeve të fosforit ndërmjet përbërësve të sistemit të një
liqeni mund të shpjegohet vetëm duke marrë parasysh ekuilibrat dinamikë
ndërmjet fosforit të tretshëm dhe atij në grimcat e ngurta, që njihet si
mekanizmi i buferit fosfat.
Kur fosfori futet në sediment, bëhet pjesë e proceseve të shumta kimike dhe
biologjike dhe si përfundim depozitohet në sediment, ose lëshohet nga
mekanizma të ndryshme dhe kthehet në formë të tretshme në ujë përmes
ujërave të ndërmjetëm.
Fosfori akumulohet nga algat, kalon në shtresën e sedimentit kur algat thahen
dhe aty ai formon komponime të patretshme me jonet Al3+, Ca2+, Fe3+ dhe Fe2+.
Gjithashtu, në sedimente ndodhet edhe fosfori i absorbuar nga grimcat e ngurta
(p.sh. hidroksidet e Fe). Fosfori i lidhur në sediment mund të lëshohet më vonë
në ujëra, kur shkarkimet e tij nga jashtë pakësohen dhe sidomos në kushte
reduktuese (të mungesës së oksigjenit të tretur), në të cilat Fe(III) kalon në
Fe(II), fosfatet e të cilit janë më të tretshme. Në këtë mënyrë shpejtohet shumë
procesi i eutrofikimit të ujërave.
Fosfori sedimentar ka qënë subjekt i shumë kërkimeve për shkak të rolit të tij në
gjendjen dhe zhvillimin e ekosistemit të liqenit. Roli i fosforit sedimentar në
promovimin e eutrofikimit të liqenit mund të vlerësohet në mënyrë më efikase
në bazë të përmbajtjes së fraksioneve të ndryshme të fosforit, se sa përmbajtjes
totale të tij.
Dy janë format kryesore: fosfori inorganik (FI) dhe fosfori organik (FO). Përqindjet
relative të secilës formë varen nga natyra dhe origjina e materialeve të tyre. Të dyja
këto forma ndodhen në gjendje të tretur dhe të kondensuar të shenuara si më
poshtë: fosfori inorganik i tretur (FIT), fosfori organik i tretur (FOT), fosfori
inorganik i kondensuar (FIK) dhe fosfori organik i kondensuar (FOK).
Sipas Hieltjes & Lijklema (1980) dhe përshtatur nga Galina Kapanen (2008, 2012)
2
Hyrje
fraksionet e fosforit të ekstraktuara nga sedimentet e liqenit karakterizohen si
fosfor i lidhur dobët (NH4Cl-P), fosfor i lidhur me metalet (kryesisht Fe dhe Al,
NaOH-P), fosfor i lidhur me Ca, (kryesisht me mineralet apatite, HCl-P).
Shumë autorë, përveç specifikimit të formave të ndryshme të fosforit në
sediment, kanë studiuar edhe bashkëveprimet sediment-ujë, kalimin e fosforit
nga sedimenti në kolonën e ujit dhe anasjelltas.
Specifikimi i formave të ndryshme të fosforit në sedimente dhe bashkëveprimet
në sipërfaqen e kontaktit sediment-ujë, kalimi i fosforit nga sedimenti në
kolonën e ujit për liqenin e Shkodrës ka qënë objekti kryesor i këtij punimi, i cili
është zbatuar për anën Shqiptare të liqenit të Shkodrës dhe lumin Buna.
3
Lista e shkurtimeve
SAA spektroskopia e absorbimit atomik
ADN acidi dezoksiribonukleik
Al-P fosfor i lidhur me aluminin
ANOVA analiza e variances
FA Fosfori apatik
APHA Shoqata Amarikane e Shendetit Publik
ARN acidi ribonukleik
ATP adenosine triphosphate
FBV fosfori biologjikisht i vlefshëm
Ca-P fosfor i lidhur me kalciumin
FIT fosfori inorganik i tretur
FOT fosfori organik i tretur
EPA Agjensia e Mbrojtjes së Mjedisit
Fe (OOH) ≈ P fosfat i absorbuar nga oksi-hidroksi ferrik
HCl-P fosfor i ekstraktuar me acd klohidrik
FI fosfori inorganik
Legjislacioni i BE Legjislacioni i Bashkimit Europian
NADP+ nikotinamid adeninë dinukleotid fosfati
NADPH forma e reduktuar e NADP+
NADP nikotinamid adeninë dinukleotid fosfati
FIJA fosfori inorganik joapatik
NaOH-P fosfor i ekstraktuar me hidroksid natriumi
NH4Cl-P fosfor i ekstraktuar me klorur amoni
NTA - N(CH2COONa)3 nitrilacetati i natriumit
FO fosfori organik
4
Lista e shkurtimeve
P Simboli i fosforit
FIK fosfori inorganik i kondensuar
FOK fosfori organik i kondensuar
ppb pjesë për billion-ekuivalent me një milligram për liter (mg/l)
PP fosfori në trajtë grimcash
ppm pjesë për million- ekuivalent me një mokrogram për liter (µg/l)
r koeficienti Pearson
SF UV-VIS Spektrofotometria në zonën ultravjollcë dhe të dukshme
SMT Standards, Measurements, and Testing Program of the European
Commission
FT fosfor i tretshëm
FRT fosfori reaktiv i tretshëm
FOT fosfori organik i tretshëm ose joreaktiv i tretshëm
FTot fosfor total
TSI- Trophic State Index Indeksi i gjendjes trofike
5
Përmbledhje
Liqeni i Shkodrës shtrihet në 19o 03´ dhe 19o 30´ gjatësi gjeografike lindore dhe 42o
03´ dhe 42o 21´ gjerësi gjeografike lindore dhe është liqeni më i madh në Ballkan.
Liqeni i Shkodrës me pellgun ujëmbledhës të tij është një ndër ekosistemet
ndërkufitarë më të rëndësishëm hidrologjikë natyrorë të rajonit të Ballkanit.
Liqeni i Shkodrës, lumi Buna dhe lumi Drin përbëjnë një nyje hidrologjike mjaft
të rëndësishme dhe komplekse.
Vlerat natyrore dhe biologjike të tij kanë një rëndësi mjaft të madhe për banorët
rreth liqenit si dhe për qytetin e Shkodrës. Studimi i këtyre vlerave dhe ruajtja e
liqenit është me rëndësi dhe në këtë kuadër Qeveria Shqiptare shpalli pjesën
shqiptare të Liqenit si ‘Rezervë Natyrore e Menaxhuar’ (kategoria IV, sipas
IUCN-së) (VKM 684, 2005).
Eutrofikimi i ujërave të liqeneve është një problem shumë i rëndësishëm
studimor dhe përcaktohet nga prania e lëndëve ushqyese që ndodhen në ujërat
dhe sedimentet e liqenit. Objekt i këtij studimi ishin format e ndryshme të
fosforit në sedimentet dhe ujërat e liqenit të Shkodrës.
Mostrat e sedimenteve dhe ujërave janë marrë në pika të ndryshme të liqenit dhe
janë shtrirë në periudha kohore të ndryshme. Për analizimin e përmbajtjes së
fosforit në sediment është përdorur metoda e ekstraktimit dhe më pas përcaktimi
me kolorimetri. Analizimi i përmbajtjes së fosforit në ujëra u bë me kolorimetri.
Rezultatet treguan se përmbajtja e formave të fosforit në sedimentet e liqenit të
Shkodrës ndryshon sipas renditjes HCl-P > FO > NaOH-P > NH4Cl-P. Fosfori në
formë inorganike përbënte pjesën më dërmuese të fosforit në sediment me rreth
61%, pjesa tjetër është fosfor në formë organike. Në përbërje të FI, forma kryesore
ishte HCl-P e cila përbënte 71.85 % të FI, forma NaOH-P që përbënte 26.63 % të FI
dhe së fundmi forma NH4Cl-P e fosforit që përbënte vetëm 1.5 % të FI.
Liqeni i Shkodrës paraqet ndryshueshmëri në përmbajtjen e fosforit në sediment,
përmbajtja e FO është më e lartë në bregun lindor dhe gjatë stinës së verës dhe
vjeshtës. Përmbajtja e fosforit potencialisht bio të vlefshëm, në sedimentet e liqenit
të Shkodrës rritet sepse raporti Fe:FTot për sedimentet e liqenit nuk e kalon vlerën
e rekomanduar, kur Fe në sediment bëhet pengesë për lëshimin e fosforit nga
sediment në ujë. Kalimi i fosforit nga sediment në ujë bëhet kryesisht nga fosfori i
lidhur dobët ose bio i vlefshëm, NH4Cl-P. Korelacioni i lartë ndërmjet
6
Përmbledhje
NH4Cl-P dhe fosforit të tretur në ujë sugjeron se shkëmbimi i fosforit ndërmjet
sedimentit dhe shtresës ujore bëhet nga forma NH4Cl-P e fosforit në sediment.
Liqeni i Shkodrës, si liqen i cekët nuk paraqet shtresëzime të ujërave në brigje
ndërsa në qendër të liqenit ku thellësia është më e madhe gjatë stinës së verës,
liqeni paraqet shtresëzime të cilat vërehen në ndryshimin e përqendrimit të
fosforit të tretur në ujëra.
7
Abstract
Shkodra lake lies at 19o 03' and 19o 30’ eastern longitude 42o 03' and 42o 21’
eastern latitude and is the largest lake in the Balkans. Shkodra lake with its
watershed is one of the most important transboundary natural hydrological
ecosystems in Balkan region. Shkodra lake, river Drin and river Buna constitute
a very important hydrological and complex node.
Its natural and biological values have a great importance for residents around
the lake and the city of Shkodra. The study of these values and the preservation
of the lake is important and in this context the Albanian government declared
the Albanian part of the Lake as "Managed Natural Reserve" (category IV,
according to IUCN) (Decision 684, 2005).
Water eutrophication of lakes is a very important problem of study and is
determined by the presence of nutrients that are in the waters and sediments of
the lake. The object of this study was determination of different forms of
phosphorus in sediments and waters of Shkodra lake.
Sediment and water samples were taken at different points of the lake and at
different seasons of the year. For analysis of the content of phosphorus in
sediment extraction is used method followed by colorimetry determination. The
content of phosphorus in waters was determined colorimetrically.
The results showed that the content of phosphorus forms in sediments of lake
Shkodra changing the order HCl-P> FO> NaOH-P> NH4Cl-P. Phosphorus in
inorganic form constituted the majority of phosphorus in sediment by 61%, the rest
is in the form of organic phosphorus. The main form of FI was HCl-P which
constituted 71.85% of FI, NaOH-P form which constituted 26.63% of FI and finally
NH4Cl-P forms of phosphorus accounted for only 1.5% of FI.
Shkodra lake represents the variation in the content of phosphorus in the
sediment, the contents of FO is higher in the east coast and in summer and
autumn. The content of bio potentially valuable phosphorus in the sediments of
lake Shkodra grows because the ratio Fe: FTot for lake sediments do not exceed
recommended values when the sediment Fe becomes a barrier to the release of
phosphorus from the sediment in the water. Passage of phosphorus from
sediment in water is mainly from poor or phosphorus bound valuable bio,
NH4Cl-P. The high correlation between NH4Cl-P and dissolved phosphorus in
8
Abstract
water suggests that the exchange of phosphorus between sediment and aqueous
layer is made of NH4Cl-P forms of phosphorus in the sediment. Lake Shkodra, as
shallow lake water does not pose layers in coastlines and in the center of the lake
where the depth is greater during the summer, the lake presents layers to detect the
change of the concentration of dissolved phosphorus in the water.
9
KAPITULLI I
Pjesa teorike
1.1 Fosfori në natyrë
Fosfori (P) është elementi i 15 në sistemin periodik me një peshë atomike 30.974
dhe elementi i njëmbëdhjetë më i bollshëm në koren e Tokës, por i klasifikuar si
një element gjurmë (McKelvie, 2000). Fosfori elementar është i rrallë për shkak
të reaktivitetit të lartë të tij (EPA, 2002).
Në Tokë, përqendrimi i fosforit total varion nga 200 - 5000 mg fosfor/kg tokë,
vlera mesatare është rreth 600 mg fosfor / kg tokë (Kuo, 1996).
Fosfori zë vendin e njëmbëdhjetë në litosferë (1180 ppm) duke e renditur atë
pas Al dhe përpara Cl, dhe vendi i trembëdhjetë në ujin e detit (70 ppb) e
vendos atë në mes të N dhe I (Fairbridge, 1972)
Rezervuari më i madh i fosforit është në shkëmbinjtë sedimentare, mbi të gjitha në
mineralet fosfate të kalciumit, ku apatiti –Ca10(PO4)6X2 (X është F në fluorapatit,
OH në hidroksiapatit, Cl në klorapatit) është më i zakonshmi dhe përbën 95% të të
gjithë fosforit në korën e tokës (Smile, 2000) (figura 1.1). Fosfori përbën 0.1% të
pjesës dërmuese të shkëmbinjve në koren e tokës (Golterman, 1973).
Figura 1.1 Shpërndarja globale e depozitave të fosforit
10
KAPITULLI I Pjesa teorike
1.2 Roli i fosforit si lëndë ushqyese
Fosfori është lëndë ushqyese themelore për të gjithë organizmat e gjallë. Sipas
Horne & Goldman, 1994 lënda e gjallë përmban rreth 3 % fosfor (në peshë të
thatë).
Fosfori është një element vital për bimët, kafshët dhe njerëzit, pa të jeta nuk do
të ekzistonte. Brenda bimëve, fosfori është thelbësor për strukturën dhe
zhvillimin e qelizave, ekuilibrin riprodhues dhe enzimave; brenda kafshëve për
zhvillimin e kockave, strukturës qelizore, riprodhimit etj. Fosfori është element
përbërës i pjesëve të caktuara të njeriut të tilla si kockat dhe dhëmbët.
Për rëndësinë e fosforit në ekzistencën e jetës është folur shumë, kimisti Isaac
Asimov përshkruan fosforin si ‚grykë e jetës‛.
Ai thekson: ‚Ne jemi në gjendje të zëvendësojmë qymyrin me fuqi bërthamore,
drurin me plastikat, mishin me maja, izolimin me miqësinë - por për fosforin as
nuk ka as nuk do të ketë zëvendësues‛ (Asimov, 1974).
Në kushtet natyrore, transporti i fosforit nga toka në mjedisin ujor është i kufizuar
për shkak të stabilitetit të mineraleve apatite dhe tendencës së fosforit për tu lidhur
në sipërfaqe të grimcave. Uji është agjenti kryesor për transportin e lëndëve
ushqyese, të fosforit në formë të tretur dhe të ngurtë. Ky transport ndodh
nëpërmjet rrugëve të ndryshme hidrologjike, në varësi të karakteristikave hidro-
meteorologjike (Van der Perk, 2006) dhe të praktikave të përdorimit të tokës.
Burimet e fosforit në liqene janë nga shkarkimet e përqendruara dhe të
shpërndara nga pellgu ujëmbledhës. Fosfori hyn në ujërat si përzierje e lëndëve
të tretshme dhe grimcave të ngurta. Grimcat e ngurta mund të lëshojnë lëndë të
tretshme inorganike dhe organike të fosforit në ujërat. Qarkullimi i
komponimeve të fosforit ndërmjet përbërësve të sistemit të një liqeni mund të
shpjegohet vetëm duke marrë parasysh ekuilibrat dinamikë ndërmjet fosforit të
tretshëm dhe atij në grimcat e ngurta, që njihet si mekanizmi i buferit fosfat.
Në ujërat natyrore fosfori gjendet zakonisht në formën e fosfateve (PO43-).
Fosfatet mund të jenë në formë inorganike (përfshirë ortofosfatet dhe
polyfosfatet), ose në formë organike (fosfatet e lidhura organikisht).
Fosfori inorganik në formën e fosfatit (PO43-) është i nevojshëm për të gjitha format
e njohura të jetës, (Nelson, 2000) duke luajtur një rol të madh në molekulat
biologjike të tilla si ADN dhe ARN, ku ajo është pjesë e kornizës strukturore të
këtyre molekulave dhe ‚shtylla kurrizore‛ e Ciklit të Krebsit‛ (Ricklefs,1993).
Qelizat e gjalla gjithashtu përdorin fosfatin për të transportuar energjinë qelizore
11
Diana Kapiti
në formën e adenozine trifosfatit (ATP). Gati çdo proces qelizor që përdor energji e
merr atë në formën e ATP. ATP është gjithashtu e rëndësishme për fosforilimin, një
veprim kyç rregullator në qelizat. Fosfolipidet janë komponentet kryesor
strukturore të të gjitha membranave qelizore. Kripërat e fosfatit të kalciumit
ndihmojnë në forcimin e kockave (Greenwood & Earnshaw, 1997).
Qelizat e gjalla janë të përcaktuara nga një membranë që ndan atë nga rrethinat
e saj. Membranat biologjike janë të përbëra nga fosfolipidet dhe proteinat, në
formë dyshtresore.
Fosfori është gjithashtu pjesë e rëndësishme e modelit strukturor që mban
ADN-në, transmetuese e kodit gjenetik dhe ARN-në, pasqyruese e tij.
Një njeri mesatar i rritur përmban rreth 0.7 kg fosfor, rreth 85-90% e tij është e
pranishme në eshtra dhe dhëmbë në formën e apatitit, dhe pjesa tjetër në indet e
buta dhe lëngjet jashtëqelizore (~ 1%). Një i rritur i mirë-ushqyer, në botën e
industrializuar konsumon dhe nxjerr rreth 1-3 gram fosfor në ditë (Bernhardt &
Kasko, 2008).
Megjithëse fosfori është i nevojshëm për të gjithë organizmat, ai mund të ketë
gjithashtu efekte negative.
Fosfori është një element kyҫ që ndikon në produktivitetin e ekosistetemit dhe
shpesh referohet si lënda ushqyese bazë në sistemin ujor. Ndryshe nga karboni
dhe azoti, shumica e fosforit të shtuar qëndron brenda ekosistemit në forma të
ndryshme si organike dhe inorganike të tretura, si minerale, të shoqëruara me
biota, fosfat sedimentar e tjerë.
Burimet kryesore të fosfateve në ujërat janë shkarkimet e lëngëta urbane dhe
plehrat kimike.
Një rol të rëndësishëm në përmbajtjen e fosforit në ujërat e liqeneve lot
qarkullimi i shpejtë i tij nga sedimentet në ujë dhe anasjelltas.
Fosfori akumulohet nga algat, kalon në shtresën e sedimentit kur algat thahen
dhe aty ai formon komponime të patretshme me jonet Al3+, Ca2+, Fe3+ dhe Fe2+.
Gjithashtu, në sedimente ndodhet edhe fosfori i absorbuar nga grimcat e ngurta
(p.sh. hidroksidet e Fe). Fosfori i lidhur në sediment mund të lëshohet më vonë
në ujëra, kur shkarkimet e tij nga jashtë pakësohen dhe sidomos në kushte
reduktuese (të mungesës së oksigjenit të tretur), në të cilat Fe(III) kalon në
Fe(II), fosfatet e të cilit janë më të tretshme. Në këtë mënyrë shpejtohet shumë
procesi i eutrofikimit të ujërave (Çullaj et al., 2010).
Fosfori në ujëra është më shpesh në formën e polifosfateve (p.sh. të jonit trifosfat
12
KAPITULLI I Pjesa teorike
P3O105-) të cilat kanë tretshmëri më të mirë, në dallim nga kripërat e PO43-, HPO42-,
H2PO4- që shpesh janë të patretshme. Polifosfatet shtohen zakonisht në përbërje të
lëndëve larëse (detergjentëve) dhe në ujërat e kaldajave për të kompleksuar Ca2+
dhe Mg2+ (në këtë mënyrë parandalohet formimi i karbonateve të patretshme dhe
kjo gjë lejon rritjen e pH-it dhe të temperaturës). Polifisfatet kanë gjithashtu veprim
buferik duke asnjansuar komponimet me natyrë acide (Çullaj et al., 2010).
Përpjekjet për të zëvendësuar polifosfatet me substanca të tjera kanë qënë të
pasuksesshme. Kështu p.sh. është propozuar shtimi në detergjentë i nitrilacetatit të
natriumit (NTA) N(CH2COONa)3, por ai jep komplekse shumë të tretshme me Cd
dhe Hg nga zbërthimi aerobik i tij me NO3- dhe veҫ kësaj nga veprimi i disa
bakterive mund të formohen nitrosoaminat me veprim kancerogjen.
Përmbajtja e fosforit shpesh është e pakët në ujërat e mirë oksigjenuar të liqeneve
dhe nivelet e ulëta të fosforit kufizojnë prodhimin primar në to (Ricklefs,1993).
Inputet e tepruara të fosforit si rezultat i aktivitetit njerëzor dhe zhvillimeve
biologjike duket se shkaktojnë një çekuilibër në "prodhimin kundrejt konsumit"
të materialit të gjallë (biomasa) në një ekosistem.
Studimet e hershme nga Rodhe (1948) e identifikuan fosforin si faktor kryesor
që limiton rritjen e algave. Komponimet e fosforit prezente në kolonën e ujit
mund të vendosen në sediment për tu ˝varrosur˝ përkohësisht, ose çlirohen
përsëri në kolonën e ujit pas mineralizimit (Kapanen, 2008).
Roli i fosforit sedimentar
vlerësohet në mënyrë më
ndryshme të fosforit, se sa
në promovimin e eutrofikimit të liqenit mund të
efikase në bazë të përmbajtjes së fraksioneve të
përmbajtjes totale të tij (Kaiserli et al., 2002).
Kontrolli i eutrofikimit duke ulur vetëm përmbajtjen e azotit (N) ka treguar se ka
efekt të kufizuar në shumë sisteme të ujërave të ëmbla dhe është konsideruar nga
disa autorë se përkeqëson shfaqjen e lulëzimit të algave (Schindler et al., 2008).
Kohët e fundit, në mjaft botime është rinovuar argumenti duke sugjeruar se vetëm
reduktimi i fosforit mund të lehtësojë procesin e eutrofikimit (Schindler
& Hecky 2009), ndërsa studime të tjera kanë njohur rëndësinë e kontrollit të
njëkohshëm të P dhe N (Conley et al., 2009).
1.3. Procesi i eutrofikimit
Eutrofikimi i liqenit është një proces natyror, i shkaktuar prej akumulimit
gradual të lëndëve ushqyese, rritjes graduale të prodhimtarisë, si dhe mbushjes
së ngadaltë të basenit. Eutrofikimi quhet ndryshe edhe mplakja e liqenit (Dhora,
2012).
13
Diana Kapiti
Të gjitha liqenet dhe rezervuarët kanë një hapësirë të caktuar të jetës, e cila
përfundimisht do të mbushet me sedimente dhe zëvendësohet nga moçal,
livadh dhe pyje (Harper, 1992). ‚Plakja e liqenit‛ është një process natyral.
Mbushja e basenit të tij realizohet me material erusiv të sjellë nga grykëderdhjet
e degëve të shkarkimeve, me materiale të depozituara direkt nga atmosfera dhe
me materiale të prodhuara brenda vetë liqenit. Procesi i plakjes së liqenit fillon
me krijimin e tij. Ky progresion zakonisht merr mijëra vjet, në varësi të
kushteve fillestare të zonës. Procesi i eutrofikimit është më i shpejtë në liqenet e
cekëta dhe zgjat për një kohë shumë të gjatë në liqenet e thella, të cilat sipas
Fleming, 1974 ndoshta nuk do të eutrofikohen asnjëherë. Megjithatë, njerëzit,
përmes aktiviteteve të tyre të ndryshme, e kanë përshpejtuar këtë proces në
masë të madhe në mijëra liqene në gjithë botën. Prandaj, eutrofikimi i liqenit
është një dukuri natyrore dhe kulturale.
Figure 1.2 Procesi i eutrofikimit të ujërave
1.3.1 Eutrofikimi natyror
Eutrofikimi natyror është procesi me të cilin liqenet gradualisht moshohen dhe
bëhen më produktive (dmth prodhojnë më shumë biomasë). Liqenet e nisin
jetën e tyre si një trup i pastër ujor. Në këtë periudhë, trupat ujor (liqenet)
përmbajnë nitrate dhe fosfate në sasi të vogël, por të mjaftueshme për të
siguruar një rritje të ekuilibruar biologjike (ekuilibrin midis gjallesave ujore dhe
shkatrrimit të saj nga dekompozimi bakterial). Me rritjen e sasisë së ushqyesve
në liqene, rritet edhe sasia e lëndës organike (Subramanian, 2015).
Eutrofikimi është karakterizuar nga rritja e tepruar e algave dhe bimeve për
shkak të rritjes së përmbajtjes të një ose më shumë faktorëve kufizues të rritjes,
të nevojshëm për fotosintezën. Fotosinteza është veti vetëm e bimëve; ajo mund
të paraqitet në mënyrë skematike me reaksionin:
CO2 + H2O + hѴ + (N,P, elemente gjurmë..)→ (karbohidrat, yndyrna, proteina) + O2
14
KAPITULLI I Pjesa teorike
Zakonisht, uji dhe CO2 janë me tepricë, po ashtu edhe energjia diellore e cila
absorbohet nëpërmjet klorofilës së bimeve. Fosfori dhe azoti, sipas rastit janë në
sasi të pamjaftueshme, prandaj shtimi i tyre shkakton rritjen e biomasës së
gjelbër. Kjo ndodh me bimet e tokës, por e njëjta gjë ndodh edhe me bimet e
ujërve, kryesisht me algat dhe me fitoplanktonin. Prandaj azoti dhe fosfori
quhen ‚elementë ushqyes‛ ose ‚nutrientë‛ (Çullaj, 2010).
Gjatë fotosintezës ndodh shdërrimi i energjisë diellore të absorbuar nga
molekulat e klorofiles në energji kimike që akumulohet në produktet
(karbohidrate, yndyrna dhe proteina).
Procesi i fotosintezës zhvillohet në dy stade:
1. Energjia e dritës absorbohet nga klorofila për të bërë ATP (photophosphorylation). Në të njëjtën kohë uji është zbërthyer në oksigjen,
jone hidrogjen dhe elektrone të lira:
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
-
2. Elektronet pastaj reagojnë me një molekulë nikotinamid adenine
dinukleotid fosfati (NADP), duke e ndryshuar atë nga gjendja e oksiduar
(NADP +) në gjendjen e saj të reduktuar (NADPH) sipas reaksionit:
NADP+ + 2e
- + 2H
+ → NADPH + H
+
Roli i fosforit konsiston në reaksionin me kalim të elektroneve, të cilët realizohen
nëpërmjet adenozin-5-trifosfat (ATP) dhe nikotinamid adenin dinukleotid
fosfatit (NADPH): ATP shërben si bartës i energjisë së nevojshme të reaksionit,
ndërsa NADPH shërben si bartës i elektroneve dhe protoneve.
Roli i azotit konsiston në fakin se ai është përbërës i molekulave të klorofilit; veҫ
kësaj, fitimi i proteinave kërkon patjetër pjesëmarrjen e komponimeve të azotit
(Çullaj, 2010).
Fotosinteza në lumenj dhe liqene (dhe në dete) realizohet thuajse kryesisht
nëpërmjet fitoplanktonit, që përbëhet nga algat fotosintetike, të cilat fiksojnë
karbonin (C), hidrogjenin (H), oksigjenin (O), azotin (N) dhe fosforin (P) sipas
raportit Redfield (Çullaj, 2010):
106CO2 + 16NO3- + HPO42- + 122H2O + 18H+ + (elemente
gjurmë+energji)←→ C106H263O110N16P1 + 13O2
Në sistemet e ujërave natyrore, kur raporti i N : P është më i madh se 16 : 1, atëherë
P është biokufizues, që do të thotë, që përqëndrimet e këtij elementi kufizojnë
rritjen biologjike. Në qoftëse ky raport është më i vogël, atëherë N është elementi
15
Diana Kapiti
biokufizues (Redfield, 1958).
Gjithashtu raporti N: P në alga mund të variojë përafërsisht dyfish për shkak
vetëm të variacionit të intensitetit apo cilësisë së dritës (Wynne & Rhee, 1986).
Raporti optimal i N : P për shtatë lloje algash është mesatarisht 17, por varionin
7-30. Fosfori vepron si lëndë ushqyese e kufizuar në shumicën e liqeneve, duke
kontrolluar rritjen e fitoplanktonit dhe procesin e eutrofikimit.
Ndërsa azoti, zakonisht vepron si lëndë ushqyese e kufizuar në ujërat detare.
Vërehet një varësi karakteristike e ndryshimit të përmbajtjes të elementëve
biokufizues në lidhje me thellësinë e ujërave detare.
Në sipërfaqe ku fotosinteza është maksimale, përqëndrimi i elementëve
biokufizues është shumë i ulët. Me rritjen e thellësisë, shpejtësia e fotosintezës
zvoglohet dhe, për pasojë edhe konsumi i elementëve ushqyes, prandaj
përqendrimi i tyre në ujëra rritet deri në një thellësi të caktuar (shtresa fotike).
Nën shtresën fotike përqëndrimi i elementëve biokufizues mbetet konstantë
(Çullaj, 2010).
Figura 1.3. Gjendja eutrofike e ujrave të liqenit të Shkodres (Foto D. kapiti)
Në disa kushte të caktuara, sidomos kur në ujëra ka shkarkime me origjinë
antropogjene të pasura me azot dhe fosfor mund të vërehet një intensifikim i
konsiderueshëm i proceseve të fotosintezës dhe si pasojë një rritje e madhe e
përmbajtjes së algave në të. Në këto kushte, uji nuk është më i kthjellët dhe kjo
16
KAPITULLI I Pjesa teorike
gjendje e tij quhet ‚eutrofike‛. Kur shpejtësia e rritjes së algave është shumë e
madhe, ndodh i ashtuquajturi ‚lulëzim i algave‛, si pasojë e të cilit pamja e ujit
ndryshon duke u bërë një lëng jeshil, i turbull dhe viskoz (figura 1.3 pamje nga
liqeni i Shkodrës). Gjendja eutrofike dhe sidomos ‚lulëzimi i algave‛ ka pasoja
të dëmshme për organizmat ujore.
Kjo pengon depërtimin e dritës dhe kufizon rioksigjenimin atmosferik të ujit.
Rritja e dëndur e algave shoqërohet me zvogëlimin e përqëndrimit të oksigjenit
në ujë, sepse kur bimët vdesin dhe bien në fund, ato shpërbëhen duke
konsumuar oksigjenin e tretur.
Në mungesë të oksigjenit do të ndodhin procese anaerobike me ҫlirim të H2S,
NH3 dhe gazeve të tjera. Në kushte të tilla shumë organizma ujore nuk mund të
mbijetojnë dot. Faktorët e mundshëm që stimulojnë lulëzimet e algave janë
ujërat e zeza, depozitimet atmosferike të ushqyesve, ujërat nëntokësore si dhe
shkarkimet e ujërave bujqësore dhe të akuakulturës (Anderson et.al., 2001).
Burimet që kontribojnë për fosforin në liqen vijnë nga jashtë dhe brenda tij.
Burimet e jashtme të fosforit janë burime pikësore si:
• shkarkimet e mbeturinave të lëngëta urbane (ujërave të zeza) dhe të
polifosfateve të tretshme, të cilat përdoren si lëndë larëse; • shkarkimet e lëngëta industriale;
• shkarkimet e mbeturinave të lëngëta të fermave blegtorale;
• shkarkimet e lëngëta (ekstraktet) nga vendet e depozitimit të mbeturinave
të ngurta
dhe burime jo pikësore si:
• shkarkimet e ujërave të drenazhimit të tokave bujqësore, • rrjedhjet e tubacioneve dhe rezervuarëve të ujërave të zeza në tokë,
• rrjedhjet e tokave bujqësore etj
Burimet pikësore përbëhen së pari nga fosfori i tretur, shkarkime të përditshme
në sasi afërsisht të barabarta dhe janë lehtësisht të matshme. Burimet jopikësore
zakonisht përbëhen nga fosfori në trajtë grimcash, janë shoqëruar me prurje që
janë të vështira për tu përcaktuar dhe ndryshojnë nga viti në vit. Vetëm 5 deri
në 10% e fosforit nga burimi i jashtëm transportohet në liqen në formë të tretur,
pjesa tjetër transportohet në trajtë grimcash (Horne & Goldman, 1994).
Ngarkesa e jashtme e fosforit mund të lërë një ‚trashëgimi‛ të tij të ruajtur në
sedimentet e liqenit (Cooke et al., 2005).
17
Diana Kapiti
Burime të brendshme të fosforit në liqen janë: çlirimi i fosforit nga sedimenti, nga
bimet ujore dhe algat në ujë. Në përgjithësi, kur liqeni është i shtresuar dhe
sedimenti bëhet anoksid, një sasi e konsiderueshme e fosforit çlirohet nga
sedimenti në ujë (Hart et al., 2003).
Shkalla e eutrofikimit natyror është një term i përdorur për të përshkruar
ndryshimin e moshës së liqeneve nga të rinj (oligotrofik), të moshës së mesme
(mesotrofik), të vjetër (eutrofik) (Xiong, 2009).
Koha që i duhet një liqeni të shndërrohet në mënyrë natyrore nga oligotrofik në
eutrofik (të plaket) është mijëra vjet. Pra eutrofikimi i liqenit është një proçes
natyror, i ngadalshëm, kryesisht i pakthyeshëm, i lidhur me akumulimin e
lëndës organike dhe sedimentit në basenet e liqenit (Xiong, 2009).
1.3.2 Eutrofikimi kultural
Eutrofikimi i ujrave për shkak të ndotjeve antropogjene quhet ngandonjëherë
edhe eutrofikim kultural për të dalluar atë nga eutrofikimi natyror. Eutrofikimi
kultural është procesi që përshpejton eutrofikimin natyror për shkak të aktivitetit
njerëzor.
Zhvillimi i shpejtë i shoqërisë ka përshpejtuar procesin natyror të eutrofikimit në
mënyrë dramatike, duke ndryshuar karakteristikat fizike, kimike dhe biologjike të
liqeneve. Aktivitete të tilla si transporti, bujqësia, urbanizimi, sistemi ujitës,
shpyllzimi, kullimi i tokës, kanalizimi dhe minierat ndryshojnë vetitë fizike të
liqenit duke modifikuar materialet me të cilat uji bashkëvepron (Xiong, 2009).
Ndryshimet kimike që lidhen me aktivitetin e njeriut ndodhin kryesisht përmes
shtimit të mbeturinave, veçanërisht ushqyesve (kryesisht fosfor, azot, dhe
karbon) dhe të substancave të tjera në liqen. Rreth 3% e tokës në planet është e
mbuluar aktualisht me banesa humane dhe struktura komerciale. Imputet e
tepruara të ushqyesve në liqen janë rezultat i shkarkimit të rrjedhës si prurjet
dhe shplarja nga përdorimi i tokës bujqësore brenda ujembledheseve te liqenit.
Rritja e lëndëve ushqyese (P, N), çon në rritjen e produktivitetit të liqenit, me
efekte kaskad mbi nivelet trofike të mbetura dhe ndërveprimeve mes tyre
(Søndergaard, 2007).
Kështu, eutrofikimi kultural është, shpesh një proces i shpejtë, ndoshta i
kthyeshëm i pasurimit të liqenit me lëndë ushqyese dhe për pasojë i prodhimit
të lartë të biomases, stimuluar nga aktivitetet njerëzore, të cilët shkaktojnë
transportin e ushqyesve në liqene (Cooke et al., 2005; Xiong, 2009).
Gjenda eutrofike e ujërave karakterizohet nga këto veti specifike:
18
KAPITULLI I Pjesa teorike
• shpejtësia e prodhimit të bimësisë në ujëra (fitoplanktonit dhe algave) është
mjaft më e madhe sesa shpejtësia e konsumit të saj nga herbivorët; • përmbajtja e oksigjenit të tretur në ujë është shumë e vogël (deri në zero) dhe
kjo shoqërohet shpeshherë me procese anaerobe me ҫlirimin e H2S, dhe NH3; • përbërja e ekosistemit prishet duke shfaqur mungesën e disa specieve dhe
zhvillimin e tepërt të disa specieve të tjera; • kthjelltësia e ujërave keqësohet (Çullaj, 2010).
Krahasimi i eutrofikimit kultral me atë natyror pasqyrohet në figurën 1.4.
Meqënëse eutrofikimi kultural është procesi që përshpejton eutrofikimin natyror
për shkak të aktivitetit njerëzor edhe pasojat ndihen më shpejt dhe janë më të
mëdha.
Ndër problemet kryesore që shkakton, për njerëzit, eutrofikimi i ujërave janë:
• vështirësohet mjaft trajtimi i ujit për ta bërë atë të përshtatshëm për
përdorim urban (në veçanti, për ujë të pijshëm) dhe shpesh herë ky ujë ka
shije dhe erë të papërshtatshme; • uji mund të jetë i dëmshëm për shëndetin e njerësve që lahen në të ose nuk
të jep kënaqësi; • mund të zhduken specie të peshqve me rëndësi ekonomike (në veçanti, ato
salmonide); • në raste të veçanta, mund të paraqiten vështirësi për lundrim.
• shkalla e lartë e fotosintezës që lidhet me eutrofikimin, mund të shterojë
karbonin inorganik të tretur dhe rrit pH në nivele ekstreme gjatë ditës. • Hipoksia e anoksia (mungesa e oksigjenit) si pasojë e eutrofikimit vazhdojnë të
kërcënojnë peshkimin fitimprurës, komercial dhe argëtues në mbarë botën
Disa bloom algash paraqesin një kërcënim shtesë për shkak se ata prodhojnë
shumë helme të dëmshme (p.sh., microcystin dhe anatoxin-a, Chorus &
Bartram, 1999).
Zona të vdekura janë gjetur në shumë liqene të ujërave të ëmbla, duke përfshirë
Liqenet e Mëdha Laurentian (p.sh., pellgu qendror i liqenit Erie, Arend et al
2011) gjatë verës. Kostoja e përllogaritur e dëmit të shkaktuar nga eutrofikimi,
vetëm në SHBA është rreth 2.2 miliarde USD ne vit (Dodds et al., 2009).
19
Diana Kapiti
Figura 1.4. Procesi i eutrofikimit mund të jetë natyral dhe kultural (i shkaktuar nga aktiviteti
human). Eutrofikimi natyral zhvillohet për një kohë shumë më të gjatë se sa ai kultural.
1.4 Vlerësimi i eutrofikimit të ujërave
Gjendja trofike e një sistemi ujor është sasia e biomasës në këtë system në kohën e marrjes së kampionit (Carlson, 1977). Kjo përcaktohet nga matja e një sërë parametrash, të tilla si përmbajtja e ushqyesve në ujë, përqëndrimi i klorofilës-⍺, biomasa e fitoplanktonit, prodhimi primar ( shpejtësia e prodhimit të fitoplanktonit) (Pelechata et.al., 2006) Për të karakterizuar gjendjen trofike të sistemeve ujore shërben indeksi i
gjendjes trofike Carlson (Trophic State Index-TSI). Ky indeks përshkruan
lidhjen ndërmjet fosforit, klorofilit a dhe matjeve të diskut Secchi (figura 1.5).
Vlerat e veçanta të TSI llogariten sipas ekuacioneve përkatës (Carlson, 1977).
20
KAPITULLI I Pjesa teorike
Figura 1.5. Indeksi i gjendjes trofike Carlson në lidhje me transparencën, klorofilën-a dhe FTot
Në talelën 1.1 jepet lidhja mes TSI dhe karakteristikave e liqeneve në gjendjet
trofike përkatëse.
Tabela 1.1. Karakterizimi i gjendjeve trofike të ujërave të liqenit sipas vlerës së
TSI, (Carlson, 1997)
Vlerat e Gjendja
Atributet TSI trofike
< 30 Oligotrofike
Ujera të qarta, oksigjen gjatë gjithë vitit në shtresën
hipolimnion
30-40 Oligotrofike
Liqenet e thellë paraqiten oligotrofe klasike, por ujerat
e ceketa bëhen anoksike gjatë verës.
40-50 Mesotrofike
Ujera akoma të qarta, por rritet probabiliteti i anoksisë
në shtresen hipolimnion gjatë verës.
Nivel i ulët i eutrofisë klasike: reduktim i transparencës,
50-60 Eutrofike anoksi në hipolimnion gjatë verës, makrofite të
pranishme, peshq të ujërave të ngrohta.
60-70 Eutrofike Predominojnë algat blu-të gjelbra, shkuma e algave e
mundshme, prani e vlerësueshme e makrofiteve
‚Lulëzim‛ i algave gjatë verës, shtresë e dendur
70-80 Eutrofike makrofite, por me shtrirje të kufizuar për shkak
të depërtimit të dritës. Shpesh gjendja mund të
klasikikohet si hipereutrofike.
21
Diana Kapiti
>80 Eutrofike Shkumë algash, peshq të ngordhur gjatë verës,
makrofite, dominojnë peshq rezistentë
Më shpesh përcaktohet përqëndrimi i komponimeve të P, meqënëse përmbajtja
e tij në ujërat e ëmbla është faktor kufizues i rritjes së algave, por mund të
përcaktohet edhe përqëndrimi i klorofilës a, si dhe prodhimtaria e bimësisë ose
ulja e tejdukshmërisë së ujërave (Çullaj, 2010).
Gjendjet kryesore trofike janë: oligotrofi, mesotrofi, dhe eutrofi (Wetzel, 2001).
• Liqenet oligotrofike janë të thellë, kanë nivel të lartë të oksigjenit të tretur
gjatë gjithë vitit, sedimenti ka përmbajtje të ulët të lëndës organike, cilësia e
ujit është e mirë, popullata ujore të shumëllojshme. • Liqenet mesotrofike janë karakterizuar nga nivele të ndërmjetme të
produktivitetit dhe diversitetit biologjik, nivel pak të reduktuar të oksigjenit të
tretur, cilësi të ujit të përshtatshme për të mbështetë përdorime të caktuara. • Liqenet e klasifikuar si eutrofike zakonisht shfaqin nivele të larta të lëndës
organike, si në lëndën suspende në kolonën e ujit ashtu edhe në pjesët e
sipërme të sedimenteve. Produktiviteti biologjik është i lartë, shpesh tregohet
nga "lulëzimi i algave" (rritje shumë e madhe e algave) dhe rritje e tepërt e
bimeve (Wetzel, 2001). Koncentrimet e oksigjenit të tretur janë të ulëta dhe
mund të arrijnë nivele ekstreme gjatë periudhave kritike. Përveç kësaj, cilësia e
ujit është shpesh aq i dobët sa që përdorime të veçanta janë të kufizuara. • Gjendja trofike e disa liqeneve shumë të ndotura është quajtur "hipereutrofike".
Në tabelën 1.2 jepen parametrat cilësore të ujit për secilën nga gjendjet trofike të
sistemit ujor (përshtatur nga Wetzel, 2001).
Tabela 1.2. Klasifikimi trofik i liqenit në lidhje me parametrat cilësore të ujit
Parametrat Oligotrofik Mesotrofik Eutrofik Hipereutrofik
P total (µg/L)
Mesatarja 8 26.7 84.4 --
Diapazoni 3.0 – 17.7 10.9- 95.6 16- 386 750-1200
N total (µg/L)
Mesatarja 661 753 1875 --
Diapazoni 307- 1630 361- 1387 393- 6100 --
Klorofil a (µg/L)
22
KAPITULLI I Pjesa teorike
Mesatarja 1.7 4.7 14.3 --
Diapazoni 0.3- 4.5 3- 11 3- 78 100- 150
Tejdukshmëria(m)
Mesatarja 9.9 4.2 2.45 --
Diapazoni 5.4- 23.8 1.5- 8.1 0.8- 7.0 0.4- 0.5
Duke pasur parasysh se gjendja trofike është kryesisht një përshkrim i gjendjes
biologjike të një liqeni, eutrofikimi mund të përshkruhet si kalim nga oligotrofi
në eutrofi. Proçesi i kundërt është oligotrofikim. Në menaxhimin e liqeneve
oligotrofikimi mund të arrihet duke rreduktuar ngarkesën ushqyese.
Megjithatë, një efekt histeresie mund të vërehet gjatë procesit të oligotrofikimit
sepse disa mekanizma buffer mbrojnë liqenet eutrofike kundër turbullimeve
(Anderson et al., 2005).
Tabela 1.3. Klasifikimi i gjendjes së cilësisë së ujrave sipas Çullaj, 2010
Parametrat Oligotrofike Mezotrofike Eutrofike Hipertrofike
P total, (µg/L) < 30 < 40 < 100 >100
N total, (µg/L) <300 < 400 < 1000 >1000
Klorofila a, (µg/L) < 3 < 10 < 40 >40
Biomasa, (µg/L) < 2000 < 7000 < 10000 >10000
Tejdukshmëria,(m) >5 1-5 0.5-1 < 0.5
1.5. Fosfori në sediment
Sedimenti përbën pjesën më të ulët të liqenit, ku depozitohet dhe akumulohet
lënda organike, materiali i shtuar nga jashtë ose i prodhuar brenda tij
(Sondergard, 2007).
Ndryshe nga karboni dhe azoti, shumica e fosforit të shtuar qëndron brenda
ekosistemit në forma të ndryshme si organik dhe inorganik i tretur, si minerale,
të shoqëruara me biota, fosfat sedimentar e tjerë.
Fosfori sedimentar ka qënë subjekt i shumë kërkimeve për shkak të rolit të tij në
gjendjen dhe zhvillimin e ekosistemit të liqenit (Golterman, 2004).
Kur fosfori futet në sediment, bëhet pjesë e proceseve të shumta kimike dhe
biologjike dhe si përfundim depozitohet në sediment, ose lëshohet nga
mekanizma të ndryshme dhe kthehet në formë të tretshme në ujë përmes
ujërave të ndërmjetëm (Sondergaard, 2003)
23
Diana Kapiti
Shpesh përmajtja e fosforit në sediment është rreth 100 ose dhe më shumë herë
më e madhe se në ujin e liqenit dhe se përmbajtja e fosforit në ujë varet shumë
nga ndërveprimet sediment-ujë (Sondergaard, 2003). Fosfori është i lidhur në
sediment në forma të ndryshme kimike, të cilat kane veti dhe sjellje të
ndryshme. Dy janë format kryesore: fosfori inorganik (FI) dhe fosfori organik
(FO). Përqindjet relative të secilës formë varen nga natyra dhe origjina e
materialeve të tyre. Të dyja këto forma ndodhen në gjendje të tretur dhe të
kondensuar të shenuara si më poshtë: fosfori inorganik i tretur (FIT), fosfori
organik i tretur (FOT), fosfori inorganik i kondensuar (FIK) dhe fosfori organik i
kondensuar (FOK). Fosfori përgjithësisht hyn në sedimenteve në formë
grimcash dhe kthehet në kolonën e ujit në formë të tretur.
1.5.1. Fosfori inorganik (FI)
FI është pjesa më e rëndësishme e fosforit total FTot në sedimentet
sipërfaqësore dhe e raportuar si një burim i rëndësishëm i fosforit bio-available
në sedimentet eutrofike (Ruban et al., 2001).
Forma më e rëndësishme e FI dhe e vetmja formë që akumulohet nga
bota e gjallë ujore është forma ortofosfat (PO43-) e quajtur FIT. Fosfori inorganik i tretshëm (FIT) është i lidhur edhe me absorbimin e fosforit
nga sedimenti. Absorbimi i FIT mbi grimca të ngurta (si p.sh. hidroksidi i Fe)
është një fenomen sipërfaqësor, prandaj varet nga natyra dhe madhësia e
grimcave (Golterman, 2004). Grimcat e vogla kanë sipërfaqe specifike shumë të
madhe, prandaj absorbojnë më shumë fosfor. Kjo është arsyeja që analizat e
përcaktimit të përmbajtjes së fosforit dhe ndotësve të tjerë kryhen në fraksionin
<0.63µm. Grimcat suspende dhe sedimentet kanë një kapacitet të lartë
absorbimi në sajë të përmbajtjes së lartë të fraksioneve të baltës, lymit dhe
FeOOH në to (Golterman, 2004). Komponimet e FI janë të shoqëruara me
format kristaline dhe amorfe të Fe, Al, Ca dhe elementeve të tjerë. Jonet fosfat
(H2PO4-, HPO42-, PO43-) kalojnë në sediment nëpërmjet këtyre mekanizmave
(Çullaj, 2010):
1. Nga precipitimi i fosfateve të patretëshme të Fe, Ca, Al; 2. Nga adsorbimi prej hidroksideve të Fe;
3. Nga adsorbimi prej grimcave të ngurta.
Precipitimi i fosforit si kripëra të patretshme të Ca, Fe dhe Al ul përmbajtjen e
fosforit në ujë duke limituar vlefshmërinë e tij për organizmat e gjalla. Këto
fosfate të patretshme që formohen nga jonet fosfate me kationet Fe3+, Al3+ dhe
Ca2+.
24
KAPITULLI I Pjesa teorike
precipitojnë si FI në sediment. Fe3+ + PO43- ═ FePO4
Al3+ + PO43- ═ AlPO4
• Formë tjetër e FI është fosfori i lidhur me Fe (Fe-P).
Golterman, 2004 thekson se: FeOOH është një prej komponimeve më të
rëndësishme absorbuese të FIT mbi sedimente dhe të njohur si të tilla për një
kohë të gjatë tashmë. (Viner & Lee, 1977; Lijklema, 1977, 1980). Përbërja kimike e vërtetë e Fe (OOH) ≈ P nuk është e kuptuar ende plotësisht. Absorbimi i FIT në FeOOH është thjeshtuar si:
FeOOH+H2PO4- ⇐⇒ Fe(O-HPO4) + OH-.
Absorbimi i fosforit në FeOOH (FeOOH ≈ P) është më i fortë dhe është burimi
kryesor i fosfatit të lidhur me Fe në sediment (Golterman, 2004). FeOOH përbën një përqindje të kufizuar (≈ 5-10%) të Tot-Fe në shumicën e
liqeneve të cekëta dhe moçaleve, ndërsa në kushte anokside një pjesë e
barabartë e Tot-Fe mund të jetë në formë të FeS. Sasi më të mëdha të Fe (deri në
90% të Tot-Fe) mund të jetë i pranishëm në aluminosilicate. Lëvizja midis
FeOOH dhe FeS ka të ngjarë të ndodhë në varësi të kushteve redoks dhe pH, të
cilët influencojnë absorbimin e fosforit (Golterman, 2004). Silici ndikon fuqishën në kapacitetin absorbues të fosfateve, me sa duket duke
ndryshuar sipërfaqen dhe trukturën kimike të oksideve të Fe ose nga
konkurrenca me anionet fosfat.
Efekti i Ca2+në absorbimin e fosfateve është aq i fortë sa mund të eleminojë
efektin e silicës, sidomos në ujëra natyrale (Golterman, 2004). Grimcat FeOOH
gjithashtu do të adsorbojnë komponimet humike, tani me anë të shkëmbimit
absorbues.
• Një formë tjetër e FI është edhe fosfori i lidhur me Al (Al-P) Al(OH)3 është sugjeruar shpesh si një adsorbent në literatura, por rrallë i
studiuar (Golterman, 2004). . Fraksioni Al-P është relativisht inert ndaj
potencialit redoks. Al nuk përfshihet në reaksionet e oksido-reduktimit, por
ndikohet nga ndryshimet në pH (Dunne, 2005). Fraksionet Al-P dhe Fe-P kanë
qenë të lidhura me statusin e ndotjes (Wang et al. 2009).
• Forma tjetër e FI është fosfori i lidhur me Ca (Ca-P).
Ca-P është një pjesë e qëndrueshme e fosforit sedimentar. Precipitimi i jonit
fosfat me Ca2+ ndodh sipas ekuacionit
25
Diana Kapiti
Ca2+ + HPO42- ═ CaPO4
Precipitimi me Ca2+ose absorbimi në CaCO3 kontrollohet nga tretshmëria e apatitit (Golterman, 1995). Një ulje e pH mund të shkaktojë një rritje të mobilizimit të fosfatit nga hidroksi apatiti (Bostrom et al., 1988). Në ujëra të pasura me Ca, ndërsa pH rritet në epilimnion gjatë fotosintezës precipiton CaCO3. Gjatë precipitimit CaCO3 absorbon fosfate. Ky precipitat dekanton në fund të liqenit, ku pH është i ulët dhe rezulton në ҫlirimin e CO2, i cili e tret përsëri atë (Golterman, 2004). Kompleksi ‚apatit‛ mund të jetë një përzierje e CaCO3 me apatitin C5(PO4)3OH. Kristale të vogla apatiti C5(PO4)3OH absorbohen në grimca CaCO3 shumë më të mëdha. Fillimisht ndodh absorbimi i sasive të vogla të fosfatit në sipërfaqen e CaCO3, dhe më pas precipitimi i fosfatit të lidhur me Ca (Cole et al., 1953). Shkurtimisht shprehet: CaCO3 ≈ P (Golterman, 2004). Kationet e tilla si Na, K dhe Mg ndikojnë në absorbimin e fosfatit, duke e zhvendos Ca nga CaCO3 ≈ P (Roborage & Corey, 1979). Në sistemet ujore, Fe(OOH)≈P dhe CaCO3≈P janë burimi i FI më i rëndësishëm (Golterman et al., 1977; Golterman, 1988, 1995). Këto komponime inorganike
formohen brenda sedimenteve ku proceset e mëtejshme të mineralizimit
vazhdojnë të prishin FO dhe formojnë FIT. Apatiti në sediment ishte i vetmi
mineral fosfori, i cili, në një masë të madhe, është ruajtur në formën e tij
origjinale (Wang et al. 2009). Gjithashtu bashkëprecipitimi i fosfateve ka qënë propozuar si mekanizëm
vetpastrues në trupat e ujërave të ëmbla. Aq sa 97% e largimit të fosforit nga
epilimnion i një liqeni u atribuohet bashkëprecipitimit të FI dhe CaCO3 me
përfshirjen e fosforit siperfaqësor në strukturën bulk si kristale CaCO3 të rritur
(House, 1990). Shkalla e bashkëprecipitimit të fosforit është lineare me shkallën
e precipitimit CaCO3. Pra bashkëprecipitimi i CaCO3 ≈ P me CaCO3 mund të
përdoret si rrugë për menagjimin e liqenit. Dittrich & Koschel, 2002 e përdori
këtë bashkëprecipitimi si një mjet për të ulur përqendrimin e FIT në liqenet me
ujë të fortë. 1.5.2 Fosfori organik (FO) Një sasi e konsiderueshme e fosforit në sediment është i pranishëm si FO.
Format e fosforit organik janë përgjithësisht të shoqëruara me organizmat e gjalla
dhe përbëhen nga komponime të fosforit lehtësisht të dekompozuara (acid
nukleik, fosfolipide dhe fosfate sheqeri) dhe komponime të fosforit që
dekompozohen ngadalë. Pjesa ‚refraktare‛ e FO që nuk lëshohet gjatë
mineralizimit varroset
26
KAPITULLI I Pjesa teorike
përgjithmonë në sediment (Sondergaard, 2003).
Figura 1.6. Format e fosforit në sediment sipas Sondergaard, 2007
Tabela 1.4. Termat që i referohen fosforit dhe fraksioneve të fosfori në
sedimente (Spivakov et al. 1999; EPA, 2002)
Termat Përcaktimi Rëndësia
Forma më e zakonshme,
Ortofosfati (o-PO4) PO4 forma e nevojshme për
bimët
Çfarë është matur në të
Vlera e krahasueshme
Fosfori Reaktiv i për hetimin
vërtetë në një test për Tretshëm (FRT) disponueshmërisë së
Orthophosphate fosforit
Polifosfate ose të Komponimet inorganike
kondensuara komplekse të (PO4)
Fosfori i Fosfori i matur duke Vlera e krahasueshme
hidrolizueshëm në përdorur metodën e për hetimin e FI fosforit
acide hidrolizës acide inorganik kompleks
Fosfori inorganik Komponimet inorganike
Fosfori i bio-vlefshëm në
komplekse të (PO4) të joapatik (FIJA) kushte të përshtatshme
lidhura me Fe
Komponimet inorganike Fosfori relativisht i
Fosfori apatik (FA) komplekse të (PO4) të qëndrueshëm dhe inert .
lidhura me Ca jo bio-i vlefshëm
Fosfori inorganik (FI) Kombinimi i orthofosfatit
dhe polifosfatit
27
Diana Kapiti
Fosfori shoqëruar me
Ngadalë por në mënyrë
Fosfori organik (FO) të vazhdueshme në
molekula me bazë karboni
dispozicion
Fosfori total (FTot) Kombinimi i FI dhe FO Tregon githë fosforin
Format e ndryshme të fosforit përcaktojnë fatin dhe transportin e fosforit në
sediment. Këto forma janë përfshirë në asimilimin dhe transformin e
ekosistemit. Fosfori sedimentar i nënshtrohet transformimeve të ndryshme, kur
ai ciklohet nëpërmjet FI (shoqëruar me mineralet) dhe FO (shoqëruar me bimë,
kafshë mikrobe dhe lëndë organike të tokës) (figura 1.7).
Figura 1.7. Cikli i fosforit në liqen (Griffith et al. 1973)
Ashtu si FI, shumica e FO është në fazë të ngurtë dhe shumë pak në tretësirë.
Pjesa më e madhe FO që vendoset në sediment prodhohet brenda liqenit. FO
vjen në liqen nga bimët dhe kafshët që kanë nevojë për fosfor për të jetuar
(Hoyle, 2004). Cole (1994) e shpjegon këtë duke diskutuar nevojën universale
për ATP (adenosine triphosphate) si burim të energjisë dhe praninë e fosfateve
në nukleotide dhe acide nukleike. Shumica e FIT asimilohet nëpërmjet
prodhimit primar dhe ruhet, nëse nuk është i nevojshëm menjëherë. Meqënëse
jeta e prodhimit primar është relativisht e shkurtër, mineralizimi i fosforit
ndodh shpejt, cikli i fosfori në epilimnion e një liqeni është mjaft i shpejtë. Si
rezultat ulet përmbajtja FIT në ujin e liqenit.
FRT (soluble reactive phosphorus) është një formë e fosforit të matur (House et
28
KAPITULLI I Pjesa teorike
al., 1995), dhe shpesh e quajtur fosfor reaktiv ose fosfori reaktiv i tretshëm. FRT
paraqet shumën e FIT reaktive dhe pjesën e FOT reaktive që kalon filtrin. GF
0.45 µm. FRT është ortofosfat inorganik (PO4), është forma e fosforit që kapet direkt
nga algat. Përqendrimi i këtij fraksioni përbën një indeks të fosforit në
dispozicion për rritjen e algave. Ndryshimi i terminologjisë nga FIT në FRT
shpjegon realisht se ç´formë e fosforit ndodhet në këtë fraksion. Termi reaktiv
është përdorur për të treguar se fosfori në FRT nuk është vetëm inorganik por
edhe organik.
Roli i fosforit sedimentar në eutrofikimin e liqenit vlersohet në mënyrë më
efektive në bazë të përmbajtjes së fraksioneve të ndryshme të fosforit, se sa në
bazë të përmajtjes totale të tij (Kaiserli et al., 2002). Sipas Hieltjes & Lijklema (1980) dhe përshtatur nga Galina Kapanen (2012)
fraksionet e fosforit të ekstraktuara nga sedimentet e liqenit karakterizohen si
fosfor i lidhur dobët (NH4Cl-P), fosfor i lidhur me metalet (kryesisht Fe dhe Al,
NaOH-P), fosfor i lidhur me Ca, (kryesisht me mineralet apatite, HCl-P).
Fosfori i lidhur me materiale organike mund të jetë një burim i rëndësishëm i
fosforit bio- vlefshëm nëpërmjet mineralizimit (Kapanen, 2012). Stevens &
Stewart (1982) sugjeruan se fosfori mund të jetë një pjese integrale e strukturës
molekulare të acidit humik. Një pjesë e madhe e FTot në ligatina dhe në
sedimentet e liqeneve mund të shoqërohet me acidet humike kur precipitati i
fosforit të lidhur me acidin humik është e dominuar nga kompleksi mes fosforit
reaktiv të tretur, acideve humike dhe Al (Paludan & Jensen, 1995). Meqenëse
bakteret janë të varura nga pranuesit e elektroneve për shfrytëzimin e lëndës
organike, duke përfshirë komponimet organike të fosforit, potenciali redoks
gjithashtu luan një rol të rëndësishëm këtu si pranues elektronesh nga bakteriet
reduktuese (Blomqvist et al, 2004; De Brabandere, 2008). Mikroorganizmat e
përshtatura në kushte aerobe përdorin oksigjenin (O2) si pranues elektronesh të
tyre, ndërsa mikroorganizmat anaerobe përdorin jonet nitrat (NO3-) jonet sulfat
(SO42-), dioksid karboni (CO2), ose mangan [Mn (IV)] dhe komponime të hekurit
[Fe (III)] si pranues elektronesh (De Brabandere, 2008).
1.5.3 Fraksioni NH4Cl-P
Ky fraksion paraqet fosforin e absorbuar dobët në sediment, përfshin fosforin e
tretur në ‚poret e ujit‛ (Kaiserli et al., 2002), dhe gjithashtu ndryshon në mënyrë
sezonale (Rydin, 2000). Ky fraksion quhet ndryshe fosfor i shkembyeshëm (F-
Shkëmb) dhe konsiderohet menjëherë i bio-vlefshëm. Fosfori lëshohet nga
CaCO3 - P ose nga kalbëzimi i qelizave bakteriale (Wang et al., 2006).
29
Diana Kapiti
Ky fraksion përfaqëson një pjesë të vogël (> 1%) të fosforit total në sediment,
por është një pjesë e rëndësishme e fosforit sedimentar pasi ky fosfor është
drejtpërdrejt i shkëmbyeshëm me ujin siper sedimentit. Përqendrimi i fosfatit
në poret e ujit përcaktohet, gjerësisht nga produkti i tretshmërisë Ca3(PO4)2 dhe
ekuilibrat adsorbim /resorbim (Pratihary et al., 2008).
1.5.4 Fraksioni NaOH-P
Fraksioni NaOH-P përfshin fosforin e absorbuar në FeOOH, në ҫdo rast duke
përdorur skemën e fraksionimit (Hieltjes & Lijklema, 1980). NaOH-P
përfaqëson fosforin që është i shkëmbyeshëm me OH- dhe komponimet e
fosforit të tretshëm në baza (López, 1990). Ky fraksion dhe fraksioni NH4Cl-P
paraqët FI potencialisht të lëvishëm, ndërsa matet si fosfor i shkëmbyeshëm
(Petterson & Istvanovics, 1988). Fosfori i shkëmbyeshëm është parë si një formë
e përhershme në mes të FIT në kolonën e ujit dhe fosforit pasiv në sediment
(Furumai et al., 1989). Algat përdorin phosphatase alkaline për të kthyer FOT
në FIT.
Koncetrimi i Fe në sediment është, mes variablave më i studiuari në lidhje me
fosforin sedimentar, për shkak të lidhjes kimike që ekziston midis tyre. Fe lot
një rol të madh duke kontrolluar dinamikën e fosforit në liqen. Mekanizmi
kryesor i lëshimit të fosforit nga sedimenti në ujë është reduktimi kimik i Fe(III)
në Fe(II). Në kushte oksiduese, Fe ndodhet në formë të oksiduar në trajtë
grimcash Fe(III), e cila posedon një prirje të lartë për lidhjen e fosforit. Në të
kundërt, nëse kushtet janë anoksike, hekuri reduktohet në formë të tretur Fe(II),
që nënkupton se edhe fosfori i absorbuar bëhet i tretur dhe mund të
transferohet në fazën e ujit.
Për shkak të ciklit të Fe në sediment, fosfori mund të desorbohet dhe
absorbohet disa herë përpara se të ‚varroset‛ përgjithmonë ose të lëshohet në
ujë. Shtresa sipërfaqësore e pasur me fosfor është në gjendje dinamike dhe lëviz
përpjetë si sediment i ri.
Përmbajtja e Fe është në korrelacion me përqindjen e fraksionit të imët të
sedimentit, por jo me fraksionet e tjera. Kjo tregon natyrën e veçantë të
fraksionit të imët dhe vërteton hipotezën se absorbimi kimik i fosfatit ndodh në
oksidet (hidroksi-) ferrike koloidale në sipërfaqe të grimcave të imëta (Slomp et
al., 1998). Varësia lineare e Fe/Al-P dhe F-Shkemb kundrejt Fe është përdorur
për të analizuar mardhënien e Fe-P në sediment.
Fosfori i ekstraktuar nga NaOH eshte sugjeruar nga Zhou et al., 2001, që të
përdoret për të parashikuar fosforin e vlefshën sedimentar afat- shkurtër dhe
afat-gjatë dhe është një masë e vlersimit të fosforit të vlefshëm për algat.
30
KAPITULLI I Pjesa teorike
1.5.5 Fraksioni HCl-P
Fosfori i lidhur me Ca ose siç njihet Ca-P është një pjesë e qëndrueshme e
fosforit sedimentar. Golterman, 2004 mendon që përqëndrimi i joneve Ca2+ dhe
pH i lartë në kolonën e ujit mund të reduktojë absorbimin e fosforit nga grimcat
e Fe(OOH) dhe Ca2+ në kthim tenton të formojë precipitat të Ca5(PO4) 3.OH me
ortofosfat. Precipitimi me Ca+2 ose absorbimi i fosfatit në CaCO3 kontrollohet
nga tretshmëria e apatitit (Golterman, 1995). Një rritje e pH mund të rrit
mobilizimin e fosforit nga hidroksi apatiti (Bostrom et al., 1988). Apatiti kryesisht në formën e Ca10(PO4)6(H2O)6 lot pak ose aspak rol në ciklin e
fosforit, kjo për shkak të tretshmërisë së vogël të tij dhe rëndësisë si burim
ushqyes për organizmat ujore. Përqëndrimi i apatitit rritet me thellësinë e
sedimentit, duke treguar shndërrimin e FO në apatit brenda sedimentit
(Williams, 1973).
Fosfori apatit (i cili ekstraktohet nga HCl) është etiketuar si fraksion inert
(Psenner & Pucsko, 1988). Ca-P kishte një origjinë detrike dhe nuk ështe fosfor i
përshtatshëm për algat.
1.6 Format e fosforit në ujërat natyrore
Në ujëra natyrore, fosfori ndodhet thuajse vetëm në formën e fosfateve, të cilat
mund të jenë në gjendje të tretur, të patretshme, në grimcat e ngurta dhe në
sediment.
Komponimet e fosforit në ujërat natyrore mund të klasifikohen në tre grupe:
• Ortofosfatet, që janë kripëra të tretshme të acidit ortofosforik (H3PO4) të cilat
disocijohen në disa specie jonike:
H3PO4 (aq) + H2O = H2PO4-(aq) + H3O
+(aq)
H2PO4- (aq) + H2O = H2PO4
2-(aq) + H3O
+(aq)
H2PO42-
(aq) + H2O = H2PO43-
(aq) + H3O+(aq)
Raporti ndërmet këtyre specieve jonike ndryshon me pH e ujit, (fig.1.8). Në vlerat e zakonshme të pH-it të ujërave natyrore, fosfatet ndodhen kryesisht si HPO42-dhe H2PO4- (Morel, 1983; Çullaj, 2010). Burimi kryesor i ortofosfateve në ujërat është nga përdorimi i plehrave në tokat bujqësore (kryesisht si superfosfat, që është një përzierje e Ca(H2PO4)2 dhe CaSO4.2H2O. Ortofosfati inorganik (PO4-3) është forma që kapet direkt nga algat dhe koncentrimi i këtij faksioni përbën një tregues të sasisë së fosforit që është në dispozicion për rritjen e tyre.
31
Diana Kapiti
Figura 1.8. Përmbajtja e specieve të ortofosfateve në ekuilibër, në varësi të pH të ujit.
Fosfatet e kondensuar (piro-, meta-, poli-fosfatet e tjera) të cilat janë kripëra të
acideve përkatëse. Ato janë përbërës kryesor në shumë produkte pastrimi dhe
detergjentë. Për shembull, një përbërës kryesor i detergjentëve për larjen e
rrobave është tripolifosfati i natriumit, Na5P3O10. Polifosfatet përdoren
gjithashtu si shtesë në ujërat e kaldajave (për të kontrolluar formimin e smërҫit)
dhe gjatë trajtimeve për të penguar korrozionin. Në tretësirat ujore, polifosfatet
kalojnë gradualisht në ortofosfate.
Fosfori organik, komponimet e të cilit formohen kryesisht në proceset biologjike.
Burimet e komponimeve organike të fosforit në ujërat natyrore janë shkarkimet
e ujërave të zeza dhe mbeturina të tjera organike si dhe dekompozimi i
organizmave ujore.
Fosfori në ujëra natyrale është i ndarë në tre pjesë përbërëse: fosfori reaktiv i
tretshëm (FRT); fosfori organik i tretshëm ose joreaktiv i tretshëm (FOT); dhe
fosfori në trajtë grimcash (FK). Shuma e FRT dhe FOT është quajtur fosfor i
tretshëm (FT) dhe shuma e të gjitha pjesëve përbërëse është quajtur fosfor total
(FTot). Fraksionet e fosforit janë si në figurën 1.9.
32
KAPITULLI I Pjesa teorike
Figura 1.9. Skema e analizimit të fosforit në ujë.
1.6.1 Fosfori reaktiv i tretshëm, (FRT).
Ky fraksion i fosforit është ortofosfati inorganik (PO4-3). Ortofosfati inorganik
është forma që kapet direkt nga algat dhe koncentrimi i këtij faksioni përbën një
tregues të sasisë së fosforit menjëherë në dispozicion për rritjen e algave. Disa
forma organike me sa duket hidrolizohen dhe veprojnë nën kushtet e testit,
ndërsa disa forma të tjera si polifosfatet, në fakt nuk veprojnë. Në fraksionin
‚soluble‛ nuk përmbahen vetëm format e fosforit të tretshëm, por fosfori koloidal
mund të jetë prezent në fraksionin e filtruar me filter 0.45µm. Gjithashtu algat
shumë të vogla dhe bakteriet mund të jenë prezente në mostren e filtruar. FRT ose
PO4-3 matet kur uji filtrohet në një filter 0.45µm dhe filtrat analizohet me një nga
teknikat e blu molibdenit.
1.6.2 Fosfori organik i tretshëm (FOT),
Ky fraksion përmban format e fosforit të filtrueshme që nuk veprojnë me reagentat
sipas kohës dhe kushteve të testit. Kjo pjesë e fosforit është llogarit si difencë midis
fosforit të tretshëm, FT dhe ortofosfatit, FRT. Komponimet në fraksionin FOT janë
forma organike të fosforit dhe zinxhiri i molekulave të fosforit inorganik të quajtura
polifosfate. Një numër molekulash fosfori organik janë identifikuar, por dy klasa
kryesore duket se mbizotërojnë në ujërat natyrale.
FRT FT FTot
33
Diana Kapiti
Së pari janë komponimet me peshë molekulare të vogël, me sa duket rrjedhin nga
metabolizmi i algave dhe bakterieve, të cilat lëshojnë ortofosfatin pas trajtimit me
fosfataze alkaline. Këto komponime nuk reagojnë me reagentat fosforit pa u
digjestuar më parë (Franko & Heath, 1979). Së dyti janë komponime me peshë
molekulare të madhe, me ngjyrë, ndoshta fosfori i lidhur me komplekset humike,
të cilat çlirojnë orthophosphatin në prani të rrezeve ultraviolet. Këto komponime
mundet (Downes & Paerl, 1978) ose jo (Franko & Heath, 1979) të veprojnë pa u
tretur më parë dhe mund të maten si FRT. Këto forma organike dukshëm formojnë
një burim fosfori për rritjen bakteriale dhe të algave, kjo ndodh pasi të konvertohen
në ortofosfat nga enzimat ose drita ultraviolet.
1.6.3 Fosfori i tretshëm (FT),
FT matet kur filtrati disgregohet me oksidues dhe acid. Kjo formë përmban të
gjitha format e filtrueshme organike dhe inorganike që janë konvertuar në
ortofosfat me anë të procesit të disgregimit.
1.6.4 Fosfori në trajtë grimcash (FK)
Kjo pjesë është e barabartë me diferencën midis FTot dhe FT. Ky fraksion i fosforit
përmban të gjithë materialin inorganik dhe organik, në trajtë grimcash dhe koloidal
që mbetet mbi filtër. Format e fosforit në trajtë grimcash përmbajnë bakterie, alga,
detritus dhe grimca inorganike të tilla si clays, zooplankton më të vogël,
zooplankton më të madh, sediment, ose materiale bimësh të mëdha. FK mund të
matet duke filtruar një volum të njohur uji nëpërmjet një membrane filtruese dhe
pastaj duke disgreguar filtrin. Metoda e filtrimit lejon analistet të koncentrojnë
mostren, duke rritur ndjeshmërinë e testit, por gjithashtu rritet edhe mundësia që
grimcat e mëdha të tilla si zooplankton të mbesin mbi filtër. Kujdes duhet të
tregohet që oksidanti i përshtatshëm të disgregojë komplet mostrën që mbetët mbi
filtër: zooplankton i madh, sediment suspend ose mbetje bimësh të mëdha. Këto
grimca përgjithsisht konsiderohen edhe ndotësa. Zooplanktoni mund të rrisë
përqendrimin e fosforit në moster. Chamberlin (1968), siç citohet në Rigler (1973),
gjeti se një individ i vetëm zooplankton, Daphnia, që përmban 0.19 g fosfor, do të
rriste FTot 4 ug /L për një mostër uji 50 ml. Prepas dhe Rigler (1982) kanë gjetur se
larva një fantazmë mushicë (Chaoborus) mund të shtojë 100 ug / L për një mostër
50 ml. Zooplanktoni dhe grimcat tjera të mëdha shkaktojnë probleme në saktësinë e
analizave të FTot dhe FK duke dhënë një parashikim të pasaktë për fosforin. Në
qoftëse FK përcaktohet me diferencë zooplanktonet nuk janë prezent në mostren që
përdoret për përcaktimin e FTot.
34
KAPITULLI I Pjesa teorike
Prania ose jo e zooplanktonit që mund të kapet do të shkaktojë një mbi ose
nënparashikim të fosforit limnitik në qoftëse zooplanktoni është pjesë e tij.
Sigurisht fraksioni me madhësi më të madhe i fosforit limnitik ( zooplanktonit
dhe peshkut ) janë injoruar në përgjithësi në shumicën e studimeve, edhe pse
ata mund të përbëjnë një pjesë të madhe të FTot në ujë. Prepas & Rigler (1982)
gjetën që fraksioni i fosforit më i madh se 250µ (e cila mund të përmbajë alga të
mëdha si dhe zooplankton) përbënte mes 14 dhe 28% të fosforit total në
epilimnion në liqenin Ontario. Peshqit përbëjnë një porcion të madh të FTot në
liqen. Kitchell et al. (1975) raportoj që zooplanktoni përbën 18% dhe peshqit
74% të FTot pellagjik në liqenet Wingra, Wisconsin. Në qoftëse kërkohet të
llogaritet përmbajtja e fosforit në liqen për një sasi nutrientësh mund të mos
merren në konsideratë fraksionet me madhësi më të madhe.
1.6.5 Fosfori total (FTot)
Kjo pjesë është matur kur mostra e ujit e pafilruar është trajtuar me anë të
disgregimit me acid përsulfat dhe analizuar me një nga teknikat e blu
molibdenit. FTot është shuma e FT dhe FK. Kjo është forma më e studiuar sepse
përdoret për modele empirike që lidhin fosforin me variablat limnologjik
(Peters, 1986) dhe shërben si urë lidhëse midis parashikimeve të ngarkesës së
fosforit dhe përmbajtjes së tij në liqen.
1.7 Qëllimi i punimit
Ky punim është fokusuar në përcaktimin e formave të fosforit në sedimentet e
liqenit të Shkodrës. Fosfori është një element thelbësor për zhvillimet biologjike
në liqen dhe si i tillë ka një rëndësi të madhe përcaktimi i tij. Në këtë punim
format e fosforit në liqenin e Shkodrës janë përcaktuar si pjesë e fosforit total,
duke përcaktuar dhe rëndësinë e secilës formë dhe ndikimi i tyre në biologjinë e
liqenit.
Punimi në tërësi mund të ndahet në disa pjesë specifike të cilat përbëjnë në
tërësi trajtimin e formave të ndryshme të fosforit në sedimentet e liqenit të
Shkodrës dhe marrëdhëniet e formave të ndryshme të fosforit në sediment me
fosforin që ndodhet i tretur në ujë.
Pjesa qëndrore e punimit trajton përmbajtjen e formave të ndryshme të fosforit
në sedimentet e liqenit të Shkodrës. Në këtë pjesë trajtohen format e fosforit të
shprehura si fosfori total (FTot), fosfori në formën HCl-P, fosfori në formën
NaOH-P dhe fosfori në formën NH4Cl-P.
35
Diana Kapiti
Në këtë punim trajtohet dhe marrëdhënia e fosforit në formën NaOH-P në
sediment me përmbajtjen e Fe në sediment. Kjo marrëdhënie trajtohet në
kuadrin e disponueshmërisë së fosforit për të kaluar nga sedimenti në ujë.
Problem tjetër që trajton punimi është dhe marëdhënia e fosforit në sediment
me fosforin në ujë si dhe kalimet reciproke të fosforit nga sedimenti në ujë dhe
anasjelltas. Ky problem shumë i rëndësishëm për jetën biologjike në liqen
përcaktohet nga fosfori në formën NH4Cl-P.
36
KAPITULLI II
Materiali dhe metoda
2.1 Përshkrimi i objektit të studimit
Objekti i studimit në këtë punim ka qenë liqeni i Shkodrës (Figura 2.1), sedimentet
e liqenit të Shkodrës dhe lumit Buna që është emisar i liqenit të Shkodrës.
Liqeni i Shkodrës ndodhet në luginën e Zeta-Shkodrës. Pozicioni i tij kufizohet nga
këto koordinata: 19o 03´ dhe 19o 30´ gjatësi gjeografike lindore dhe 42o 03´ dhe 42o
21´ gjerësi gjeografike lindore. Liqeni i Shkodrës lidhet me detin Adriatik
nëpërmjet lumit Buna. Ai kufizohet nga lugina e Zetës në veri dhe malet: Lovçen,
Sutorman, Rumija dhe Tarabosh në jug. Nga pikëpamja administrative, liqeni i
përket rretheve të Podgoricës, Tivarit dhe Cetinjës (të Malit të Zi) dhe Malësisë
së Madhe dhe Shkodrës (të Shqipërisë).
Figura 2.1. Liqeni i Shkodrës
37
Diana Kapiti
2.1.1 Pellgu ujëmbledhës
Pellgu ujëmbledhës, baseni ujëmbledhës janë emërtime me të njëjtin kuptim.
Me këto emërtime kuptohet sipërfaqja përreth liqenit, që për shkak të pjerrësisë,
çon ujë në liqen (Dhora, 2005).
Sipërfaqja totale e pellgut ujëmbledhës të liqenit të Shkodrës është 5179 km2,
prej të cilëve 1025.2 km2 ndodhen brenda territorit shqiptar dhe pjesa tjetër prej
4153.8 km2 ndodhen në Malin e Zi. Lartësia mesatare mbi nivelin e detit e
pellgut ujëmbledhës të liqenit të Shkodrës është 770 m, me një hipsometri prej
1900 m. Zonat me lartësi më të madhe se 1500m, të cilat përfaqësojnë rajonet
skajore të sipërfaqes ujëmbledhëse, shtrihen në veri dhe në lindje të basenit.
Zona ujëmbledhëse ka një formë amfiteatri, elipsoide dhe liqeni i Shkodrës
ndodhet në jug të tij (Figura 2.2). Baseni ujëmbledhës i liqenit të Shkodrës
përbëhet kryesisht nga gur gëlqeror, më pak dolomit, ndërsa në fushë ndodhen
depozita gurësh të mëdhenj, guralecë, dhe ndonjëherë edhe beton, të cilët kanë
përshkueshmëri të lartë. Gurët argjilorë, të cilët nga pikëpamja litologjike
përbëjnë pjesën më të madhe të zonës ujëmbledhëse, karakterizohen nga prania
e proceseve karstike shumë të zhvilluara, dhe si pasojë rrjeti lumor është pak i
zhvilluar (lugina të thata), si p.sh. Përroi i Thatë, Rrjodhi, Banushi, etj. Raporti
midis sipërfaqes ujëmbledhëse të liqenit të Shkodrës (Spellgut) dhe sipërfaqes së
ujit të liqenit (Sliqenit) është:
Ky raport është shumë më i madh se në liqenet e tjera duke treguar se liqeni i
Shkodrës mbledh ujë nga një sipërfaqe shumë herë më e madhe se sipërfaqja e
tij. Sipërfaqja ujëmbledhëse e liqenit të Shkodrës kufizohet në veri nga zonat
ujëmbledhëse të lumenjve Trebeshinë, Neretva, Piva dhe Tara. Në juglindje
ujëmbledhësi i liqenit të Shkodrës kufizohet me zonën ujëmbledhëse të lumit
Drin dhe në jug kufizohet nga Ultësira Perëndimore Shqiptare, ku ndodhet
shtrati i lumit Buna. Në perëndim sipërfaqja ujëmbledhëse kufizohet me detin
Adriatik.
2.1.2 Karakteristika të Liqenit të Shkodrës
Liqeni i Shkodrës është liqeni me sipërfaqe më të madhe në Ballkan. Sipërfaqja
e tij (si mesatare e shumë viteve) është 452 km2, nga të cilat 183 km2 i përkasin
territorit të Shqipërisë dhe 269 km2 territorit tё Malit të Zi. Ai është një liqen
tipik fushor me një thellësi mesatare që shkon nga 7 m deri në 10 m, ndërsa
thellësia
38
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
maksimale është 44 m. Vëllimi mesatar i përgjithshëm i ujit të liqenit është rreth
2.6 km3. Sipërfaqja e liqenit shkon nga 354 km2 kur niveli i ujit arrin një thellësi
prej 4.71 m, në 505.8 km2 kur uji arrin thellёsinё 10 m. Në nivelin më të lartë të
ujit, thellësia shkon në 12 m, ndërsa në nivelin më të ulët 8 m.
Brigjet e liqenit të Shkodrës karakterizohen nga dhëmbëzime unike, me shumë
gjire dhe ishuj.
Në në zonën litorale të liqenit të Shkodrës, sedimentet përmbajnë rërë dhe detrit
nga vegjetacioni makrofit, ndërsa llumi prej pelagialit është krejtësisht i
mineralizuar dhe pa mbetje të bimëve.
Figura 2.2 Baseni i Liqenit të Shkodrës (sipas; Anonymous, 2006)
Strukturat fizike dhe kimike të sedimenteve shfaqin përshtatshmërinë e tyre si
burime të lëndëve ushqyese për biotën e sedimentit dhe të ujit. Liqeni i Shkodrës
përgjithësisht e ka të lidhur ngushtë biotën me sedimentin (Dhora, 2005).
Humbjet ujore tё liqenit përbëhen 20% nga avullimi, veçanërisht në verë, ndërsa
80% e sasisë së ujit largohet nëpërmjet lumit të Bunës, me një fluks mesatar prej 332
m³/s. Specifika hidrologjike të liqenit janë burimet sublakustrine, përfshi të
39
Diana Kapiti
ashtuquajturat ‚syre‛, të cilat ndodhen në skaj të liqenit, thellësia e tyre është
më e madhe sesa pjesa tjetër e liqenit. Më i thelli prej tyre është Radushki me një
thellësi prej 44 m.
Sasia më e madhe e ujit vjen nga lumi i Moracës – mbi 62%, kështu që niveli i ujit të
liqenit varet shumë nga prurjet e këtij lumi. Në liqenin e Shkodrës derdhen edhe
lumenj më të vegjël si lumenjtë e Gostijskas, Zetica, Plavnica, Tara, burimi i Moraça
Shegrtnica, Karutana, lumi i Bazagrudskas, Crnojevića që rrjedhin nga veriu dhe
veriperëndimi dhe Seljashnica, Orahovshtica dhe Crmnica me rrjedhje nga
juglindja dhe shumë lumenj nga territori i Shqipërisë si Përroi i Thatë, lumi i
Vrakes dhe rrjedha të tjera nëntokësore. Zbrazja e liqenit bëhet kryesisht në rrugë
sipërfaqësore, nëpërmjet lumit Buna, çka e favorizon ekologjikisht. Buna është një
hallkë ndërmjetëse midis liqenit dhe detit. Ajo përfaqëson korridorin kryesor të
lidhjes së liqenit me rrjetin e sistemeve ekologjike ujore (Dhora, 2012).
Potencialet natyrore bazë të territorit të liqenit janë tokat, uji, zhavorret dhe
rërat, argjilat, lymërat, torfat dhe dolomiti. Me shfrytëzimin e tyre mund të
hapen bazat për zhvillimin e këtij territori, por pa u dëmtuar mjedisi i gjallë dhe
vlerat e tjera të tij (Dhora, 2005). Ekuilibri i përgjithshëm mund të vendoset
vetëm në kuadrin e harmonizimit të lidhjeve të ndërsjella të trinomit popullsi-
mjedis-zhvillim (Misja, 1998).
Duke u klasifikuar si ‚Rezervat Natyror i Menaxhuar‛, në liqenin e Shkodrës
aplikohet shkalla e tretë e mbrojtjes. Në bazë të ligjit Nr. 8906 të vitit 2002 është i
ndaluar ndryshimi i gjendjes natyrore të liqenit, depozitimi i kimikateve,
mbledhja e bimëve në këtë zonë, qarkullimi dhe parkimi i automjeteve jashtë
vendeve të parkimit si dhe kampingu jashtë vendeve të caktuara. Ligji shqiptar
Nr. 683, datë 02. 11. 2005 shpall kompleksin e ligatinës së liqenit të Shkodrës
dhe lumit të Bunës si ‚Zona të veçanta të mbrojtura‛, që do të thotë që në këto
zona mund të zhvillohen vetëm aktivitete tradicionale që ruajnë vlerat e
mjedisit. Por një vizion më i qartë për aktivitet aktuale që mund të ndërmerren
në këto zona në mënyrë që të mbrohen dhe vlerat natyrore jepet në ligjin Nr.
9868 datë 04. 02. 2008, i cili është ndryshim dhe plotësim i ligjit Nr. 8906 i vitit
2002 ‚Për Zonat e Mbrojtura‛
Duke qenë pjesë e dy shteteve dhe gjithashtu i përfshirë në Listën e Ramsarit,
liqeni i Shkodrës është një zonë me rëndësi kombëtare dhe ndërkombëtare. Por
një menaxhim më i mirë i mjedisit kërkon një përafrim të mëtejshëm të ligjeve
shqiptare dhe malazeze me njëri –tjetrin, ashtu edhe integrimin e tyre me
Legjislacionin e BE-së.
40
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
2.1.3 Lumi Buna
Lumi Buna është i gjatë 44 km. Rreth 1.5 km prej daljes nga liqeni i Shkodrës ky lumë
bashkohet me lumin Drin. Pjerrësia e lumit është 0.08 %. Lumi ka një deltë, të përbërë
prej disa ishujsh aluvionalë, si Ada prej 5 km2, Franc Jozef e tjerë.
Lumi Buna ka prurje mesatare vjetore prej 320 m3/sek, dhe së bashku me lumin Drin
bëjnë 680 m3/sek, çka e bën lumin Buna si të dytin në Pellgun e Adriatikut, pas lumit
Po, si dhe të pestin në krejt Pellgun e Mesdheut, pas lumenjve Danubi, Nili; Rhone dhe
Po. (Qiriazi, 1986): Prurja maksimale është 7500 m3/sek.
Në regjimin kompleks të Bunës ndikojnë disa faktorë që më kryesorët janë:
• bllokimi i grykës së Bunës nga valët e mëdha që formohen nën veprimin e
erërave të fuqishme të perëndimit, veriperëndimit dhe nga baticat; • prurjet e lumit Drin, por veçanërisht gjatë plotave;
• ngushtimet, meandrinët dhe cektësia e lumit;
• efektet rregullatorë të liqenit të Shkodrës.
Kur lumi Buna, së bashku me lumin Drin kishin prurje që në maksimum shkonte më
shumë se 7500 m3/sek, uji i lumit Buna dilte nga shtrati i vet dhe krijonte përmbytje të
mëdha. Ne jemi dëshmitarë të disa përmbytjeve të ndodhura vitet e fundit pikërisht
nga shtimi i sasisë së ujit të derdhur në lumin Drin nga shkarkimet e liqeneve
artificiale të krijuara për hidrocentralet që ndodhen në kaskatën e Drinit. Përmbytjet e
viteve të fundit treguan se megjithëse janë ndërtuar argjinatura mbrojtëse përgjatë
lumit Buna, prurjet e mëdha të Drinit nuk mund të përballohen nga shkarkimet
normale të lumit Buna.
Lumi Buna për shkak të prurjeve të mëdha që ka, jep një ndikim të fuqishëm në
Detin Adriatik. Marini et al. (2004) kanë shpjeguar se uji i ëmbël ndjehet diagonal
në det me kënd rreth 45˚ drejt jugut (kjo për shkak të kombinimit të rrymave detare
që zbresin pranë brigjeve tona me rrymën e ujit që derdh lumi Buna), deri në
brigjet e Italisë.
2.2 Planifikimi i eksperimentit 2.2.1 Pikat e marrjes së mostrave
Liqeni i Shkodrës (pjesa shqiptare) ka brigje të dallueshme. Sipas një studimi të
paraqitur në literaturë (Anonim, 1984), pjesë të liqenit të Shkodrës paraqesin
karakteristika të veçanta. Bregu në pjesën perëndimore të liqenit është kryesisht
41
Diana Kapiti
shkëmbor me pak bimësi afër bregut, ndërsa bregu lindor është me baltë dhe
me bimësi të zhvilluar.
Këto ndryshime karakteristikash i japin veti të ndryshme të dy pjesëve të bregut
të liqenit, prandaj në studimin tonë u morën në konsideratë këto ndryshime në
mënyrë të tillë që studimi të mund të përshkruajë të gjitha pjesët e liqenit.
Bazuar në përshkrime të karakteristikave të liqenit, kryesisht të ujërave dhe
sedimenteve të tij (Anonim, 1984) për të përmbushur objektivat e këtij studimi
janë ngritur gjashtë stacione të marrjes së mostrave (figura 2.3), ku mostrat e
sedimenteve janë marrë në mënyrë periodike. Në tabelën 2.1 paraqiten
karakteristikat e stacioneve të kampionimit të sedimenteve.
Tabela 2.1 Pikat e marrjes së mostrave të sedimenteve dhe karakteristikat e tyre
Stacioni i Toponimi
Koordinatat Karakteristikat
kampionimit gjeografike
Pika 1 Pranë fshatit Stërbeq 42˚12’3.199‛ N Bregu lindor i liqenit përbërja
19˚22’57.46‛ E e sedimentit me baltë
Pika 2 Pranë fshatit Grizhë 42˚08’23.8‛ N Bregu lindor i liqenit përbërja
19˚27’24.43‛E e sedimentit me baltë
Pika 3 Në qendër të liqenit 42˚07’0.40‛ N Në qendër të liqenit përbërja e
19˚24’54.88‛ E sedimentit me baltë
Pika 4 Përballë bregut të 42˚05’5.53‛ N Bregu lindor i liqenit përbërja
fshatit Shirokë 19˚27’58.42‛ E sedimentit me baltë
Pika 5 Pranë fshatit Zogaj 42˚04’20.35‛ N Bregu perëndimor i liqenit,
19˚23’57.76‛ E përbërja e sedimentit i përzier
Pika 6 Pranë Urës së Bunës 42° 3' 3.0744'' N Rrjedhje e lumit Buna
19° 29' 29.187'' E përbërja e sedimentit me baltë
Marrja e mostrave të sedimenteve është bërë sipas grafikut të mëposhtëm (tabela
2.2).
Tabela 2.2 Grafiku i marrjes së mostrave të sedimenteve në liqen
Janar Shkurt Mars Prill Maj Qershor Korrik Gusht Shtator Tetor Nëntor Dhjetor
2011 2012 2013
42
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
2.2.2 Marrja e mostrave
Mostrat e sedimentit janë marrë duke përdorur Ponar Grab (HYDRO-
BIOSKIEL), që sipas literaturës Mudroch & Azcue (1995) merr mostra sedimenti
sipërfaqësor deri në thellësinë 10 cm. Duke u bazuar në studimin e paraqitur
nga Van Welden, et al. 2008, kjo thellësi e marrjes së mostrave i përket
sedimenteve të depozituara rreth 25 vitet e fundit.
Mostrat e sedimenteve, rreth 1.2 kg të marra në pikat e shënuara më sipër, janë
vendosur në shishe për marrje mostrash dhe më pas janë transportuar në
laborator.
Mostrat janë tharë në temperaturën e ambientit në periudhën e verës dhe në
termostat në temperaturën 50O – 60OC në pranverë dhe vjeshtë. Mostrat e thara
janë bluar në havan porcelani dhe janë kaluar në sitë 71µm. U preferua që
sedimenti të kalonte në sitë pas tharjes sipas Andrieux & Aminot, 2001 dhe jo i
lagët që të shmangej kullimi i fosforit të shkëmbyeshëm gjatë sitjes të lagët.
Fraksioni që kalon sitën 71µm (silt dhe clay) është tharë në termostat në 105˚C
deri në peshë konstante dhe mostrat e këtij fraksioni janë ruajtur në shishe qelqi
të lara paraprakisht me tretësirë acidi klorhidrik 50%, të shpëlara me ujë të
distiluar disa herë dhe të thara ne termostat. Mbi këto mostra u kryen analizat e
përcaktimit të formave të fosforit sepse përmbajnë përqendrimin më të madh të
ndotësve dhe transportohen lehtësisht në ujërat natyrore (Fytianos et al., 2005).
Figura 2.3 Pikat e marrjes së mostrave
Mostrat e ujit u transportuan në laborator, ku iu nënshtruan analizave për
përcaktimin e FRT, FT dhe FTot brenda 48 orëve bazuar në rekomandimet e
Griesbach & Peters (1991). Të tjerat u ruajtën në ngrirje, sipas metodës standarde
43
Diana Kapiti
(AHPA, 1989) deri në analizimin e tyre.
2.3 Përcaktimi i lagështirës së sedimenteve
Përcaktimi i lagështirës në sedimente bazohet në tharjen e një sasie sedimenti
në termostat në tepraturën 105-108˚C deri në arritjen e një peshe konstante dhe
pastaj në përcaktimin e lagështirës me formulën e më poshtme:
% lagështirës =(A-B)/B ×100
Ku: A – pesha e sedimentit të njomë, B – pesha e sedimentit të thatë Për të përcaktuar lagështirën në sedimente u veprua si më poshtë:
Pjatat e petrit të lara me tretësirë HCl 50%, të thara në termostrat deri në tempe-
raturën 105OC, të ftohura në eksikator u peshuan bosh në peshore analitike me
saktë si deri në 0.0001±g.
Vendoset rreth 1.5 - 2 g sediment i njomë i homogjenizuar paraprakisht në një
pjatë petri. Peshohet në të njëjtën peshore analitike me saktësi deri në 0.0001±g
pjata e petrit me sedimentin e njomë. Pas peshimit pjatat vendosen në termostat
në tempraturë n 105-108˚C.
Pas tharjes (rreth 2 - 2.5 orë) pjatat e petrit me sedimentet të thata ftohen në
eksikator dhe pas ftohjes peshohen përsëri. Procedura e tharjes dhe peshimit të
sedimentit të thatë përsëritet disa herë deri në peshë konstante. Pas kësaj bëhen
llogaritjet për përmbajtën e lagështirës në sedimente.
2.4 Analizimi i përmbajtjes së fosforit
Mostrat e sedimenteve janë analizuar për përmbajtjen e formave të fosforit.
Analizat e kryera materializohen në dy procese të njëpasnjëshëm:
1. Shndërrimi i formave të ndryshme të fosforit në ortofosfate të tretshme,
duke përdorur metodat e kalimit në tretësirë, ekstraktimi i fosforit nga
mostrat e sedimenteve.
2. Përcaktimi kolorimetrik i ortofosfateve të tretur.
Ndarja e fosforit në forma të ndryshme është përcaktuar në mënyrë analitike,
por diferencimet analitike janë përzgjedhur në mënyrë që mund të përdoren
për qëllime interpretuese.
44
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
2.4.1 Ekstraktimi
Që nga njohja e procesit të eutrofikimit të ujërave sipërfaqësore si një problem
mjedisor, janë zbatuar një numër gjithnjë e më i madh metodash ekstraktimi të
fosforit nga sedimentet për të hetuar në se sedimenti vepron si ‚lavaman‛ ose
burim i fosforit në liqen (Frink, 1969;. Williams et al, 1971a, b; Williams et al,
1976; Hieltjes & Lijklema, 1980; Psenner et al., 1988). Metodat e ekstraktimit janë
operative dhe rezultatet varen nga procedura dhe reagentët e përdorur. Parimet
e metodave të ekstraktimit janë zhvendosja e fosforit në trajtë fosfatesh nga
sedimentet dhe kalimi i tyre në tretësirë, nga ku fosfatet përcaktohen me
metoda kolorimetrike.
Në sedimentet ujore, fosfori i çliruar në kushte reduktuese, është forma më e
rëndësishme e fosforit që ndodhet në sedimente.
2.4.2 Metoda e disgregimit (APHA, 1989)
Në sedimente fosfori ndodhet në forma të ndryshme të kombinuara me lëndë
organike, prandaj kërkohet që fosforit të çlirohet nga lëndët organike të lidhura dhe
kjo gjë kryhet me metodat e disgregimit të cilat sigurojnë oksidimin e lëndëve
organike me efikasitet në mënyrë që fosfori të kalojë në tretësirë si ortofosfat.
Metodat e disgregimit më të përdorura janë:
2.4.2.1 Metoda e disgregimit me acid perklorik (HClO4)
Kjo është metoda më e ashpër dhe që kërkon më tepër kohë; ajo rekomandohet
për mostra që disgregohen me vështirësi. Kjo metodë paraqet rrezikshmëri për
eksplodime. Për të mënjanuar këtë rrezik, sidomos kur mostra ka përmbajtje të
lartë lënde organike, duhet të ndiqen me rreptësi rregullat e punës sipas
metodikës së rekomanduar për këtë disgregim. Në veçanti, duhet që shtimi i
HClO4 në mostër të bëhet pasi të jetë kryer një disgregim paraprak i mostrës me
HNO3. Metoda e disgregimit me përzierjen e acidit nitrik dhe sulfurik
(HNO3+H2SO4) rekomandohet për shumicën e mostrave.
2.4.2.2 Metoda e disgregimit me persulfat.
Disgregimi me persulfat amoni (NH4)2S2O8 ose me persulfat kaliumi K2S2O8
mund të bëhet me avullim në furnelë ose në autoklavë. Gjatë avullimit mund të
krijohet precipitat (ka shumë mundësi të jetë fosfat kalciumi) i cili nuk duhet të
filtrohet, meqenëse ai ritretet në mjedis acid. Kjo teknikë disgregimi është
rekomanduar si metodë e mirë (e sgurtë dhe e thjeshtë) për përcaktimin e
përmbajtjes së FTot në sedimentet ujore (Fishman & Friedman, 1989).
45
Diana Kapiti
2.5 Përcaktimi Fosforit total (FTot) 2.5.1 Përcaktimi i përmbajtjes së Ftot me metodën Hieltjes & Lijklema 1980,
përshtatur nga Kapanen, 2008.
Peshojmë rreth 0.1 gram sediment të tharë në kroxhola porcelani. (Kroxholat e
përdorura për këtë qëllim ishin larë më parë me tretësirë HCl 50%, shpërlarë
me ujë të distiluar disa herë dhe tharë në termostat, pastaj vendosur në furrë
mufël në 550˚C për 2 orë e ftohur në eksikator). Kroxholat me sediment
vendosen në furrë për 3 orë në 550˚C. Pas ftohjes shtojmë 5 ml HCl 0.5 M (me
porcione) dhe përmbajtjen e kalojmë në një gotë kimike 100 ml (të larë më parë
me acid HCl 1:1, shpërlarë disa herë me ujë të distiluar dhe tharë në termostat).
Tunden për 48 orë në përziers ose tundës elektrik. Përzierja kalohet në provëza
centrifuge dhe centrifugohet për 10 minuta (3500 rrotullime në minutë) për të
bërë ndarjen e ekstraktit nga precipitati. Pas kësaj ekstrakti filtrohet në vakum
filtër 0.45 μm. Letra e filtrit shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati kalohet në
ballonin e taruar 100 ml, plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë. Filtrati analizohet për
përmbajtjen e fosforit total (FTot) me metodën kolorimetrike me molibdat
amoni dhe reduktim tretësirë klorur kallai, (APHA, 1989).
Figura 2.4. Skema e përcaktimit të fosforit total sipas metodës Kapanen, 2008
2.5.2 Përcaktimi i FTot me metodën SMT 1998 (Ruban, 1999)
Peshojmë rreth 0.1 gram sediment të tharë në kroxhola porcelani dhe i
vendosim për kalcinim në temperaturën 450˚C për 3 orë. Pas ftohjes shtojmë 10
ml HCl
46
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
3.5 M (me porcione) dhe kalohet në një provëz centrifugimi. Tundet për 16 orë
dhe centrifugohet për 15 minuta (2000 rrotullime në minutë) për të bërë ndarjen
e ekstraktit nga precipitati. Ekstrakti filtrohet në vakum filtër 0.45 µm. Letra e
filtrit shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati kalohet në ballonin e taruar 100 ml,
plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë. Filtrati analizohet për përmbajtjen
e FTot me metodën kolorimetrike me molibdat amoni dhe reduktim tretësirë
klorur kallaji (APHA, 1989).
Figura 2.5 Skema e përcaktimit të fosforit total sipas metodës SMT, 1998
2.5.3 Përcaktimit i përmbajtjes së FTot sipas APHA, 1985
Peshojmë rreth 0.1 gram sediment të tharë në një gotë kimike 100 ml dhe
shtohet 50 ml ujë i distiluar. Më pas shtohen 1-2 pika fenolftaleinë, në qoftë se
lind nevoja (kur merr ngjyrë), neutralizohet tretësira me H2SO4 5 N me pika deri
në çngjyrosje. Shtojmë rreth 1 ml H2SO4 5N me pika, dhe rreth 0.3 gram K2S2O8.
Vlohet të paktën për 40 minuta, derisa volumi të reduktohet në 10ml, ftohet dhe
shtohet ujë i distiluar me përafërsisht 30ml. Pas ftohjes filtrohet në vakum me
filtër 0.45 μm. Letra e filtrit shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati kalohet në
ballonin e taruar 100 ml, plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë. Filtrati
analizohet për përmbajtjen e FTot me metodën kolorimetrike me molibdat
amoni dhe reduktim tretësirë klorur kallaji, (APHA, 1989).
47
Diana Kapiti
Figure 2.6 Skema e përcaktimit të fosforit total APHA, 1985
2.6 Përcaktimi i fosforit biovlefshëm
Fosfori në formë biologjikisht i vlefshëm (FBV) konsiderohet si shumë e fosforit
të asimilueshëm dhe fosforit që transformohet në formë të asimilueshme nga
proceset fizike, kimike dhe biologjike që ndodhin në mënyrë të natyrshme
(Wang et al., 2009; 2012). Studime të mëparshme kanë përdorur metoda
ekstraktimi kimik të njëpasnjëshme për të vlerësuar formën e fosforit të bio-
vlefshëm në sedimente (De Jonge et al., 1993; Zhou et al., 2005). Shumë autorë e
kanë llogaritur fosforin bio të vlefshëm si shumë e NH4Cl – P dhe NaOH – P
(Stone & English, 1993; Zhou et al., 2005). Fosfori i lidhur ose absorbuar dobët,
që zakonisht ekstraktohet me NH4Cl (Hieltjes & Lijklema, 1980) është
menjëherë i bio-vlefshëm (Wang et al., 2006). NaOH-P është përshkruar nga
Katsaounos et al 2007, si fosfor i lidhur me Fe dhe Al dhe varet nga potenciali
redoks i sedimentit. Koncentrimi i fraksionit NaOH-P përdoret për të
parashikuar fosforin e vlefshëm afat shkurtë dhe afat gjatë në sediment dhe
është një masë e fosforit të vlefshëm për algat (Zhou et al., 2001). NaOH përveç
ekstraktimit të fosforit të lidhur me Fe dhe Al, ekstrakton edhe një sasi të
konsiderueshme të FO (Golterman, 2001). FO mund të jetë një burim i
rëndësishëm i FBV nëpërmjet mineralizimit (Kapanen, 2012).
2.6.1 Përcaktimi i NH4Cl-P sipas Kapanen, 2008
Peshojmë rreth 1gram sediment të tharë në një gotë kimike 100 ml (gotat kimike të
përdorura për këtë qëllim ishin larë më parë me tretësirë HCl 50%, shpërlarë me
ujë të distiluar disa herë dhe tharë në termostat). Në gotë kimike shtohet 10 ml
NH4Cl 1 M dhe lihet të përzihet në përziers magnetik për 2 orë. Pas përzierjes
centrifugohet për 10 minuta (3500 rrotullime në minutë). Precipitati trajtohet edhe
njëherë me 10 ml tretësirë NH4Cl 1M dhe përzihet edhe 2 orë të tjera në përzierës
48
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
magnetik. Pas kësaj centrifugohet për 10 minuta me 3500 rrotullime për minute.
Ekstrakti bashkohet me atë të mëparshmin dhe filtrohet me filtër 0.45 μm. Letra
e filtrit shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati kalohet në ballonin e taruar 100
ml, plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë. Filtrati analizohet për
përmbajtjen e NH4Cl-P me metodën kolorimetrike me molibdat amoni dhe
reduktim tretësirë klorur kallai (APHA, 1989).
.
Figura 2.7 Skema e përcaktimit të NH4Cl-P sipas Kapanen 2008
2.6.2 Përcaktimi i NaOH-P sipas Kapanen, 2008
Peshojmë rreth 0.1 gram sediment të tharë në një gotë kimike 100 ml (gotat
kimike të përdorura për këtë qëllim ishin larë më parë me tretësirë HCl 50%,
shpërlarë me ujë të distiluar disa herë dhe tharë në termostat). Në gotë kimike
shtojmë 10 ml NaOH 0.1 M dhe e lëmë të përzihet në përziers magnetik për 17
orë. Pas përzierjes centrifugohet për 10 minuta (3500 rrotullime në minutë) për
të bërë ndarjen e ekstraktit nga precipitati. Ekstrakti filtrohet në filtër vakum 45
µm. Letra e filtrit shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati kalohet në ballonin e
taruar 100 ml, plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë. Filtrat analizohet për
përmbajtjen e fraksionit NaOH-P me metodën kolorimetrike me molibdat
amoni dhe reduktim tretësirë klorur kallai (APHA, 1989).
49
Diana Kapiti
Figura 2.8 Skema e përcaktimit të NaOH-P sipas Kapanen 2008
2.6.3 Përcaktimi i HCl-P sipas Kapanen, 2008
Peshohet rreth 0.1 gram sediment i tharë në një gotë kimike 100 ml (gotat
kimike të përdorura për këtë qëllim ishin larë më parë me tretësirë HCl 50%,
shpërlarë me ujë të distiluar disa herë dhe tharë në termostat). Në gotën kimike
shtohet 5 ml HCl 0.5M dhe lihet të përzihet në përzierës magnetik për 24 orë.
Pas përzierjes centrifugohet për 10 minuta (3500 rrotullime në minutë). dhe
filtrohet me filtër 0.45 μm për të bërë ndarjen e ekstraktit nga precipitati. Letra e
filtrit shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati kalohet në ballonin e taruar 100 ml,
plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë. Filtrati analizohet për përmbajtjen
e fraksionit HCl-P me metodën kolorimetrike me molibdat amoni reduktuar me
tretësirë klorur kallaji (APHA, 1989).
Figura 2.9 Skema e përcaktimit të HCl-P sipas Kapanen 2008
50
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
2.6.4 Përcaktimi i FIJA dhe fosforit të lidhur me kalciumin (FA) sipas SMT, 1998
Peshohet rreth 0.1 gram sediment i tharë në një provëz centrifugimi me tapë,
shtohet 10 ml NaOH 1M dhe përzihet për 16 orë. Ndajmë ekstraktin nga
precipitati me centrifugim për 15 minuta (2000 rrotullime në minutë) dhe
kalojmë lëngun në një provës centrifugimi (rreth 7ml). Shtohen 3 ml HCl 3.5 M,
përzihet fort për 20 sekonda dhe lihet në qetësi për 16 orë Shfaqet një precipitat
bojëkafe. Pastaj centrifugohet për 15 minuta në 2000 rrotullime për minutë për
të bërë ndarjen e ekstraktit nga precipitati. Ekatrakti filtrohet me filter 0.45 μm
në vakum. Letra e filtrit shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati kalohet në
ballonin e taruar 100 ml, plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë. Filtrati
analizohet për përcaktimin e fosforit të lidhur me hekurin (FIJA) me metodën
kolorimetrike me molibdat amoni reduktuar me tretësirë klorur kallaji, (APHA,
1989). Precipitati i mbetur (pas centrifugimit të parë), lahet me 14 ml NaCl 1 M
(2 herë me nga 7 ml) tundet për 5 minuta dhe centrifugohet për 15 minuta (2000
rrotullime në minutë). Lëngu derdhet, me kujdes që të mos derdhet ndopak nga
precipitati dhe shtohet 10 ml HCl 1 M, përzihet 16 orë dhe centrifugohet për 15
minuta (2000 rrotullime në minutë) për të bërë ndarjen e ekstraktit nga
precipitati. Ekatrakti filtrohet me filter 0.45 μm në vakum. Letra e filtrit
shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati kalohet në ballonin e taruar 100 ml,
plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë. Filtrati analizohet për përcaktimin
e fosforit të lidhur me kalciumin (FA) me metodën kolorimetrike me molibdat
amoni reduktuar me tretësirë klorur kallaji (APHA, 1989).
2.6.5 Përcaktimi i fosforit inorganik dhe organik (FI dhe FO) sipas SMT, 1998
Peshohet rreth 0.1 gram sediment i tharë në një provës centrifugimi me tapë
dhe shtohet 10 ml HCl 1 M dhe tundet për 16 orë. Ndajmë ekstraktin nga
precipitati me centrifugim për 15 minuta (2000 rrotullime në minutë), e kalojmë
ekstraktin në një ballon të taruar 100 ml dhe e plotësojmë me ujë të distiluar
deri në shenjë. Ekstrakti analizohet për përmbajtjen e fosforit inorganik (FI) me
metodën kolorimetrike me molibdat amoni reduktuar me tretësirë klorur kallai,
(APHA, 1989). Precipitati i mbetur lahet me 20 ml ujë të distiluar (2 herë me nga 10
ml) tundet për 5 minuta dhe centrifugohet për 15 minuta (2000 rrotullime në
minutë). Lëngu derdhet me kujdes që të mos derdhet ndopak nga precipitati,
kalohet në një kroxhol porcelani dhe vendoset për tharje në temperaturën 80˚C dhe
më pas për kalçinim në temperaturën 450˚C për 3 orë. Pas ftohjes shtohet 10 ml
HCl 1M dhe tundet për 16 orë. Më pas centrifugohet për 15 minut (2000 rrotullime
51
Diana Kapiti
në minutë) për të bërë ndarjen e ekstraktit nga precipitati. Ekatrakti filtrohet
me filter 0.45 μm në vakum. Letra e filtrit shpërlahet me ujë të distiluar. Filtrati
kalohet në ballonin e taruar 100 ml, plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë.
Filtrati analizohet për përmbajtjen e fosforit organik (FO) me metodën
kolorimetrike me molibdat amoni dhe reduktim tretësirë klorur kallaji (APHA,
1989).
Llogaritjet për përqendrimin e fosforit
1000P
a vC
m
Ku: a është përqendrimi i fosforit në ekstrak (FI, FO, FA) i shprehur në mg l−1
PO4,
v- vëllimi i tretësirës në ml
m- masa e mostrës së sedimentit të tharë e shprehur në gram
2.7 Fosfori reaktiv (FRT)
Fosfori që i përgjigjet testit kolorimetrik pa hidrolizë paraprake ose disgregim
me oksidim të mostrës është quajtur ״fosfor reaktiv״. ‚Fosfori reaktiv‛ përbëhet
kryesisht nga ortofosfate të tretshme. Fosfori reaktiv ndodhet në dy forma në
formë të suspenduar dhe të tretur. Hidroliza acide në pikën e vlimit të ujit
konverton fosfatin e suspenduar në trajtë grimcash në ortofosfat të tretur.
Hidroliza çliron fosfatin nga komponimet organike, por për të ulur gradën e
disgregimit të fosforit, hidroliza mund të reduktohet deri në minimum me anë
të zgjedhjes së forcës së acidit, kohës së hidrolizës dhe temperaturës. Përcaktimi i përmbajtjes se FRT në filtrat bëhet me metodën kolorimetrike me
molibdat amoni dhe reduktim tretësirë klorur kallaji (APHA, 1989). Nga
ballonat e taruar 100 ml, ku kemi fraksionet e fosforit (NH4Cl-P; NaOH-P; HCl-
P; FTot: FI; FO) merret një alikuotë 50 ml, shtohet 2 ml molibdad amoni dhe 5
pika klorur kallai(II), përzihet për 10 minuta në përziers magnetik. Pas kësaj,
brenda 10 minutave, matet absorbanca në 690 nm.
2.8 Analizat e fosforit në ujë
Në ujë fosfori ndodhet në dy forma: të tretshme dhe të kondensuar. Ndarja e
këtyre formave bëhet nëpërmjet filtrimit me filter 0.45 µm (diametër poresh) në
vakum. Një alikuotë prej 50 ml nga filtrati u analizua për FRT dhe një tjetër për
FT (pas disgregimit). Ndërsa 50 ml nga mostra e ujit të pafiltruar u disgregua
52
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
dhe u analizua për FTot. Ndërsa FOK llogaritet duke zbritur nga FT, FRT.
2.8.1 Përcaktimi i fosforit reaktiv të tretshëm (FRT)
Marrim me pipetë të taruar 50 ml alikuota nga filtrati dhe i hedhim në gotë
kimike 100ml të lara me tretësirë HCl 50%, të shpërlara me ujë të distiluar 3-4
herë dhe të thara në termostat. Përmbajtja e FRT analizohet me metodën
kolorimetrike me molibdat amoni dhe reduktim tretësirë klorur kallaji (APHA,
1989). Shtohet 2 ml molibdad amoni dhe 5 pika klorur stanor,përzihet për 10
minuta në përziers magnetik. Pas kësaj matet absorbanca në 690 nm.
2.8.2 Përcaktimi i fosforit total të tretshëm (FT)
FT përcaktohet pas disgregimit të filtratit. Metodika: Marrim me pipetë të taruar 50 ml nga filtrati dhe i hedhim në një
gotë kimike 100 ml (të larë me HCl 50%, të shpërlarë me ujë të distiluar 3-4 herë
dhe të thara në termostat), shtohet 0.05 ml (1 pikë) fenolftaleinë tretësirë
indikator. Në qoftë se FF merr ngjyrë të kuqe, shtohet me pika tretësirë H2SO4
11N derisa të zhduket ngjyra. Pastaj shtojmë 1 ml H2SO4 11N dhe 0.5 gram
K2S2O8 dhe e përziejmë derisa të tretet kripa. E vlojmë për 30-40 minuta ose deri
sa të mbetet 10 ml. E ftohim, e hollojmë deri në 30 ml me ujë të distiluar.
Shtojmë 0.05 ml (1 pikë) fenolftaleinë indikator dhe e neutralizojmë me NaOH 1
N. E hellim në një ballon të taruar 100 ml dhe i shtojmë ujë të distiluar deri në
shenjë. Përmbajtja e FT analizohet me metodën kolorimetrike me molibdat
amoni dhe reduktim tretësirë klorur kallaji (APHA, 1989).
2.8.3 Përcaktimi i fosforit total (FTot)
Metoda e disgregimit me persulfat.
FTot përcaktohet mbas disgregimit të mostres së ujit të pafiltruar.
Metodika: Marrim me pipetë të taruar një alikuotë 50 ml ujë i pafiltruar dhe
hidhet në një elermajer 125 ml (të larë me HCl 1:1,të shperlarë me ujë të
distiluar dhe të tharë në termostat), shtohet 0.05 ml (1 pikë) fenolftaleinë
tretësirë indikator. Në qoftëse merr ngjyrë të kuqe, shtohet me pika tretësirë
H2SO4 11N derisa të zhduket ngjyra. Pastaj shtojmë 1 ml H2SO4 11N dhe 0.5
gram K2S2O8 dhe e përziejm derisa të tretet kripa. E vlojmë për 30-40 minuta ose
deri sa të mbetet 10 ml. E ftohim, e hollojmë deri në 30 ml me ujë të distiluar.
Shtojmë 0.05 ml (1 pikë) fenolftaleinë indikator dhe e neutralizojmë me NaOH
1N. E hellim në një ballon të taruar 100 ml dhe i shtojmë ujë të distiluar deri në
shenjë. Përmbajtja e FTot analizohet me metodën kolorimetrike me molibdat
53
Diana Kapiti
amoni dhe reduktim tretësirë klorur kallaji (APHA, 1989).
2.8.4 Përcaktimi i fosforit me kolorimetri
Shpesh herë përshkruhen tre metoda të përcaktimit kolorimetrik të fosfateve.
Zgjedhja e tyre varet kryesisht nga zona e përqendrimeve të PO43-. Metoda e
reduktimit me klorur kallaji ose me acid askorbik që është më e përshtatshme
për zonën e përqendrimeve 0.01-6 mg P/liter.
Metoda me acid vanadomolibdofosforik që është e përdorshme në zonën 1-20
mg P/litër. Për nivele më të ulëta rekomandohet një stad ekstraktimi paraprak.
Ekstraktimi është i nevojshëm, gjithashtu kur kërkohet që të mënjanohen
interferencat në mostër.
Ndotjet përbëjnë një problem të rëndësishëm në analizat e niveleve të ulëta të
fosfateve sepse ato absorbohen lehtësisht nga faqet e enëve. Prandaj kërkohet që
enët e qelqit të pastrohen me HCl 50% të holluar në të nxehtë, dhe të shplahen
disa herë me ujë të distiluar. Në asnjë rast nuk duhet të përdoret për larje
detergjentë të zakonshëm.(të cilët përmbajnë fosfate). Rekomandohet që enët që
përdoren për analizën e fosfateve të ruhen veçmas, për këtë qëllim dhe pas
përdorimit të tyre ato të shplahen dhe të ruhen të mbushura me ujë deri kur të
nevojitën përsëri.
2.8.5 Metoda me klorur kallai
Kjo metodë bazohet në reaksionin e acidit fosforik me jonet molibdat dhe formimin
e acidit molibdofosforik, formula e të cilit shkruhet shpesh si më poshtë:
H3PO4 + 12 H2MoO4 -> H3P(Mo3O10)4 +12 H2O.
Acidi molibdofosforik i formuar reduktohet nga kloruri stanor (SnCl2) duke dhënë
një produkt me ngjyrë blu intensive. Tretësira e blusë së molibdenit paraqet ngjyrë
më intensive sesa ato të kompleksit të verdhë të acidit vanadomolibdofosforik,
prandaj metoda ka ndjeshmëri më të lartë se sa ajo e bazuar në matjen e ngjyrës së
acidit vanadomolibdofosforik. Kjo metodë lejon matjen e fosfateve deri në 7 mg P/L
në gjatësi vale me të madhe. Për nivelet nën 100 µgP/L rekomandohet të bëhet
ekstraktimi me një përzierje benzen-izobutanol (1:1) gjë që rrit besueshmërinë e
rezultateve dhe mënjanon interferencat e mundshme. Përqendrimi minimal i
dallueshëm është rreth 3 µgP/L. Ndjeshmëria në absorbancën 0.3010 është rreth
54
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
10 µgP/L. Në mjedis ujor matjet bëhen në 690 nm ndërsa kur bëhet ekstraktimi
me benzen-izobutanol matjet kryhen në 625 nm.
Zona e përqendrimit të fosforit që mund të maten me këtë metodë janë:
Gjatësia e rrugës Zona e punës
së dritës ( cm) (mgP/litër)
0.5 0.30-2.0
2 0.1-1.0
10 0.007-0.2
2.8.6 Ndërtimi i kurbës së kalibrimit
Përcaktimi kolorimetrik i fosfateve me metodën e mësipërme kërkon që të
ndërtohet kurba e kalibrimit me anë të së cilës përcaktohet përqendrimi i
panjohur në tretësirë duke krahasuar absorbancën e matur të tretësirës me
përqendrim të panjohur.
Ndërtimi i kurbes së kalibrimit është bërë duke marrë pesë përqendrime të
ndryshme të përgatitura nga një tretësirë mëmë me përqendrim 10 mg / l fosfat.
Përgatitja e tretësirës mëmë është bërë nga tretësira standarde e fosfatit të
kaliumit 1 gram /L (Merk). Në tabelën më poshtë paraqiten rezultatet e marra
nga absorbanca për tretësirat e përgatitura.
Tabela 2.3 Ndërtimi i kurbës së kalibrimit.
Përqendrimi i Përqendrimi
Koeficienti i Nr. Absorbanca sipas kurbës
përgatitur absorbimit molar
kalibruese (ekstensionit)
1 0.05 0.021 0.049 0.429
2 0.05 0.023 0.052 0.442
3 0.05 0.021 0.049 0.429
4 0.05 0.022 0.05 0.440
5 0.1 0.04 0.105 0.381
6 0.1 0.039 0.104 0.375
7 0.1 0.04 0.105 0.381
8 0.1 0.038 0.1 0.380
55
Diana Kapiti
9 0.15 0.057 0.155 0.368
10 0.15 0.056 0.154 0.364
11 0.15 0.056 0.154 0.364
12 0.15 0.055 0.153 0.359
13 0.2 0.072 0.2 0.360
14 0.2 0.071 0.198 0.359
15 0.2 0.072 0.2 0.360
16 0.2 0.073 0.201 0.363
17 0.3 0.103 0.295 0.349
18 0.3 0.104 0.296 0.351
19 0.3 0.103 0.295 0.349
20 0.3 0.104 0.296 0.351
Në figurën 2.10 paraqitet kurba e kalibrit përqendrim – absorbancë, ndërsa në
figurën 2.11 paraqitet kurba përqendrim – koeficienti i absorbimit molar
(ekstensionit) nga i cili përcaktohet diapazoni i përqendrimeve në të cilat ky
koeficient ka vlerë pothuajse konstante dhe mund të punohet në analizën
kolorimetrike me një gabim sa më të vogël.
0.12
y = 0.326x + 0.0063
abs
0.1
0.08
një
si
0.06
Ab
sorb
anc
0.04
0.02
0 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
Përqendrimi mg / l PO4
Figura 2.10. Kurba e kalibrimit Përqendrim – absorbancë për tretësirat e fosfateve
56
KAPITULLI II Materiali dhe metoda
Figura 2.11. Vartësia e koeficientit të absorbimit molar (ekstensionit) nga përqendrimi
2.9 Përcaktimi i Fe në sediment
Përmbajtja e hekurit në sedimentet e liqenit të Shkodrës u analizua në mostrat
sedimetare të marra gjatë viteve 2011, 2012 dhe 2013 dhe të analizuara për
përmbajtjen e formave të ndryshme të fosforit në sediment.
Paraprakisht mostrat janë tharë në termostat në temperaturë 105˚C deri në
peshë konstante. Rreth 0.15 - 0.2 g janë peshuar për çdo mostër duke përdorur
peshore analitike. Mostrat e peshuara u vendosen në tubat e mikrovalës, të cilat
ishin pastruar me tretësirë 10% HNO3 shpëlare disa herë me ujë të distiluar dhe
tharë në termostat. Tretja e sedimentit u krye me dy mënyra: 1. me acid nitrik (5
ml HNO3 cc : 5 ml H2O); 2. me ujë mbretëror (5 ml H2O: 1 ml HNO3: 3 ml HCl).
Pasi hedhim tretësirat përkatëse lihen në kapë për 3-4 minuta. Pastaj i vendosim
në mikrovalë Trajtimi i mostrave në mikrovalë u bë sipas rekomandimeve të
literaturës në 180ᵒC për 20 minuta (Anonnymus, 2001; Anonnymus, 2012).
Tretësira e fituar filtrohet në vakum filtër me pore 0.45 mikron. Letra e filtrit
shpërlahet me ujë të distiluar disa herë. Filtrati kalohet në ballonin e taruar 100
ml, plotësohet me ujë të distiluar deri në shenjë.
Përcaktimi i Fe në filtrat është bërë me metodën e spektroskopisë së absorbimit
atomik duke përdorur AAS Analytik Jena model NovaA400. Rezultatet e
arritura i janë referuar masës së thatë të sedimentit shprehur në mg Fe /kg
sediment të tharë.
57
Diana Kapiti
2.10 Analiza statistikore e të dhënave
Gjithë testet statistikore janë bërë duke përdorur programin Statistica 16.
Hapi i parë ishte llogaritja e parametrave statistikorë: mesatarja, shmangia
standarde, vlera minimale, maksimale dhe testimi i të dhënave për normalitet
duke përdorur teste të standardizuara.
Janë llogaritur koeficientet e korrelacionit (Koeficienti Pearson r) për të
shprehur vartësinë ndërmjet formave të ndryshme të fosforit në sediment. Në
rastet kur paraqitet vartësi lineare ndërmjet formave të fosforit në sediment, kjo
vartësi është shqyrtuar më tej në mënyrë të veçantë.
Janë kryer analizat multivariante për të përcaktuar marrëdhëniet lineare
multivariante, në rastet kur nuk ka pasur marrëdhënie të tilla statistikisht
sinjifikante, ato nuk janë raportuar.
Testi One–way ANOVA është përdorur për të krahasuar përqendrimin e
formave të ndryshme të fosforit me pikat e marrjes së mostrave dhe me stinët.
Për gjithë analizat statistikore, vlera e koeficientit të sigurisë ≤0.05 është
përdorur për të përcaktuar nivelin e sinjifikancës.
58
Pamje nga puna për realizimin e doktoraturës
59
Diana Kapiti
60
KAPITULLI II Pamje nga puna për realizimin e doktoraturës
61
KAPITULLI III
Rezultatet
Në këtë kapitull jepet rezultatet e kryesore të studimit nga analiza e të dhënave
të marra nga analizimi i mostrave sipas metodave të përcaktimit të diskutuara
në kapitullin 2. Analizohen gjitha format e fosforit në sedimente, sipas pikave të
marrjes së mostrave dhe stinës së marrjes së mostrave. Vend të rëndësishëm në
analizën e të dhënave zënë dhe korrelacionet e shfaqura ndërmjet formave të
përcaktuara të fosforit në sedimente. Rezultatet paraqiten në tabela dhe grafikë.
3.1 Lagështia e sedimenteve
Rezultatet e analizave për mostrat e sedimenteve për përmbajtjen e lagështisë
në sedimente paraqiten në tabelën 3.1. Përmbajtja e lagështisë është përcaktuar
në % sediment peshë e njomë.
Tabela 3.1. Përmbajtja e lagështisë sipas vendit të marrjes së mostrave dhe
bregut të liqenit.
Numri Pika e marrjes Bregu Lagështia në
mostrave %
1 Stërbeq Lindor 73.83
2 Stërbeq Lindor 72.98
3 Stërbeq Lindor 70.42
4 Stërbeq Lindor 71.22
5 Grizhë Lindor 78.05
6 Grizhë Lindor 66.12
7 Grizhë Lindor 64.29
8 Grizhë Lindor 59.26
9 Qendër Bovë Qender 69.80
10 Qendër Bovë Qender 70.07
11 Qendër Bovë Qender 69.42
12 Qendër Bovë Qender 70.05
13 Bishtiqini Lindor 68.54
62
KAPITULLI III Rezultatet
14 Bishtiqini Lindor 67.53
15 Bishtiqini Lindor 68.67
16 Bishtiqini Lindor 68.35
17 Zogaj Perendimor 62.36
18 Zogaj Perendimor 62.32
19 Zogaj Perendimor 64.97
20 Zogaj Perendinor 64.98
Vlera mesatare e lagështirës së sedimenteve ishte 68.16% dhe varioi nga 59.26 në
78.05%. Në figurën 3.1 është paraqitur shpërndarja e frekuencave të vëzhguara
për përmbajtjen e lagështirës së sedimenteve në përqindje. Nga figura vërehet
se në përmbajtjen e lagështirës frekuencat më të përhapura janë fekuencat që
ndodhen rreth vlerës mesatare.
Përmbajtja e lagështirës sipas zonave të liqenit jepet në figurën 3.2. Në bregun
lindor dhe në qendër të liqenit vlera mesatare e lagështisë ishte 69% dhe varioi
nga 59 në 78% ndërsa në bregun perëndimor (Pika e marrjes së mostrave pranë
fshatit Zogaj) vlera mesatare e lagështisë ishte 63% dhe varioi nga 62 në 64%.
Histogram Lagështia në %
5
Mean 68.16
StDev 4.391
N 20
4
Fre
ku
en
ca
3
2
1
0
64 68 72 76
60
Lagështia në %
Figura 3.1. Shpërndarja e frekuencave të vëzhguara për lagështirën e sedimentit
63
Diana Kapiti
70
në %
60
50
e l
ag
ësh
tisë
40
30
Mesa
tarj
a
20
10
0
Lindor Perend Qender
Zona
Figura 3.2. Përmbajtja mesatare e lagështirës së sedimentit sipas zonës në liqen
3.2 Format e fosforit në sediment
Rezultatet e analizave për mostrat e sedimenteve për format e ndryshme të
fosforit në sedimente paraqiten në tabelën 3.2. Përmbajtja e formave të
përcaktuara të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës jepet në njësinë mg
fosfat (PO43-) për kg sediment të tharë. Në këtë tabelë janë dhënë disa parametra
statistikorë të formave të fosforit në sedimente.
Tabela 3.2. Parametrat statistikorë për format e fosforit në sedimentet e liqenit të
Shkodrës.
Parametrat statistikorë NH4Cl-P NaOH-P HCl-P FO FTot
Mesatarja (mg/kg) 10.58 185.6 500.8 448.8 1073.9
Shmangia standard 2.86 60.1 164.3 150.0 158.3
Koef. variacionit (%) 27.00 32.4 32.81 33.42 14.7
Vlera minimale 4.25 103.7 154.5 278.4 666.6
Q1 25% 8.93 147.4 425.7 355.4 964.5
E mesmja 50% 10.28 171.6 499.5 403.5 1085.4
Q3 75% 12.11 203.1 532.0 542.6 1137.7
Vlera maksimale 17.13 389.4 1025.5 918.3 1385.2
Pjerrtësia 0.25 1.72 1.67 1.64 0.09
Numri i mostrave 32 32 32 32 32
Përmbajtja e fosforit total (FTot) në sedimentet e liqenit të Shkodrës varioi nga
666.6 në 1385.2 mg/kg sediment me vlerë mesatare 1037.9 mg/kg sediment të
64
KAPITULLI III Rezultatet
tharë. Këto vlera tregojnë një përmbajtje relativisht të lartë të FTot në sediment.
Shmangia standarde 158.3 tregon një shpërhapje të vlerave të përqendrimeve,
kjo jepet dhe nga amplituda e matjeve 718.6 mg/kg sediment. Vlera 14.7% e
koeficientit të variacionit tregon se frekuencat e përqendrimeve të FTot kanë një
shpërhapje relative të ulët. Vlera e pjerrtësisë (Skewness) për FTot e barabartë
me 0.09 sugjeron një shpërndarje të frekuencave të vëzhguara për FTot shumë
pranë shpërndarjes normale. Karakteristikat e shpërndarjes së frekuencave për
FTot janë dhënë në figurën 3.3. Vlera e P = 0.155 (P > 0.100) për testin e
normalitetit (sipas Anderson-Darling) tregon se në këtë rast shpërndarja mund
të konsiderohet si shpërndarje normale. Nga sa më sipër mund të themi se në
vlerën e FTot në sedimentet e liqenit të Shkodrës nuk ndikon veprimtaria
antropogjene në brigjet e tij.
800 1000 1200 1400
Anderson-Darling Normality Test
A-Squared 0.54
P-Value 0.155
Mean 1073.9
StDev 158.3
Variance 25062.2
Skewness 0.086169
Kurtosis 0.415198
N 32
Minimum 666.6
1st Quartile 964.5
Median 1085.4
3rd Quartile 1137.7
Maximum 1385.2 95% Confidence Interval for Mean
1016.8 1131.0 95% Confidence Interval for Median
974.6 1132.4 95% Confidence Interval for StDev
126.9 210.5
95% Confidence Intervals
Mean
Median
1000 1050 1100 1150
Figura 3.3. Karakteristikat e shpërndarjes së frekuencave të vëzhguara për FTot në sedimentet
e liqenit të Shkodrës.
3.2.1 Forma e fosforit NH4Cl - P
Përqendrimi i fosforit i shprehur në formën NH4Cl - P varioi nga 4.25 në 17.13
mg/kg sediment e shprehur në peshë të thatë. Vlera mesatare e përqendrimit të
fosforit në formën e NH4Cl-P është 10.58 mg/kg sediment. Vlera e koeficientit të
variacionit 27% tregon një shpërhapje relativisht të lartë të vlerave të
frekuencave të vëzhguara. Rezultatet tregojnë se pjesa e fosforit në sediment e
përcaktuar si biologjikisht e vlefshme përbën vetëm 1% të FTot që ndodhet në
sediment liqenit (Figura 3.12).
65
Diana Kapiti
Vlera e pjerrtësisë e vëzhguar nga matjet e bëra (Skewness = 0.25) sugjeron se shpërndarja e frekuencave të vërejtura në rastin e NH4Cl-P është në mënyrë të moderuar e shmangur drejt vlerave të larta. Megjithatë mund të themi se në përmbajtjen e NH4Cl-P në sedimentet e liqenit këto vlera sugjerojnë se nuk ka evidencë të ndotjeve që shkaktohen veprimtari antropogjene në brigjet e tij. Figura 3.4 paraqet shpërndarjen e frekuencave të vëzhguara për rastin NH4Cl-P. Shpërndarja e frekuencave në rastin e NH4Cl-P nuk paraqitet si shpërndarje normale (Testi Andersen – Darling, P = 0.04). Në rastin e NH4Cl-P rreth 55% e frekuencave të vëzhguara janë rreth vlerës mesatare.
10
Mean 10.58 StDev 2.857
N 32
8
Fre
kuen
cat
6
F r e
4
2
0
6 8 10 12 14 16
4
NH4Cl-P mg/kg sediment
Figura 3.4. Shpërndarja e frekuencave të përqendrimeve për NH4Cl-P
Në figurën 3.5 paraqitet ndryshimi i raportit NH4Cl-P /FTot në sedimentet e
liqenit të Shkodrës në vartësi të FTot. Nga figura vërehet se me rritjen e
përqendrimit të FTot në sedimente tendenca e ndryshimit të raportit NH4Cl-
P/FTot është të zvogëlohet. Kjo sugjeron se sasia e fosforit në sediment në
formën e NH4Cl-P nuk ndikohet nga rritja e sasisë totale së fosforit, kjo formë
fosfori varet kryesisht nga absorbimi në shtresën e sedimentit i sasisë së fosforit
të tretur në ujë, e cila ka vlera të ulta dhe mbetet e pandryshuar.
66
KAPITULLI III Rezultatet
0.018 Variable
Actual
0.016
Fits
FT
ot
0.014
0.012
0.010
P
NH
4C
l
0.008
0.006
0.004
0.002 915.03 933.79 964.48 985.33 1026.40 1095.33 1132.37 1136.60 1231.94 1353.32
FTot
Figura 3.5 Tendenca e ndryshimit të raportit NH4Cl-P / FTot me rritjen e përmbajtjes së FTot
në sedimentet e liqenit të Shkodrës
3.2.2 Forma e fosforit NaOH-P
Përqendrimi i fosforit të lidhur me Fe dhe Al në sediment i përcaktuar në
formën e NaOH-P varioi nga 103.7 në 389.4 mg/kg sediment me një vlerë
mesatare prej 185.6 mg/kg. Shmangia standarde 60.1 dhe koeficienti i
variacionit 32.4% tregojnë se frekuencave e përqendrimeve të NaOH-P janë
relativisht të shpërhapura. Kjo formë e fosforit përbën 16% të të gjithë formave
të fosforit të ndodhura në sedimentet e liqenit të Shkodrës (Figura 3.12).
Në shpërndarjen e frekuencave të vëzhguara vërehet se predominojnë
frekuencat e ulta (Figura 3.6). Vlera e pjerrtësisë e vëzhguar nga matjet e bëra
(Skewness = 1.72) sugjeron se në shpërndarjen e frekuencave të vërejtura në
rastin e NaOH-P ndodhen vlera të përqendrimeve të larta, kjo sugjeron se në
sedimentet e liqenit të Shkodrës ka evidencë të ndotjeve për këtë formë fosfori
që shkaktohet veprimtaria antropogjene në brigjet e tij.
Në figurën 3.7 paraqitet raporti ndërmjet NaOH-P / FTot. Ky raport ka vlerë
mesatare 0.17 dhe varion nga 0.104 në 0.34. Nga grafiku vërehet se me rritjen e
përqendimit të FTot në sedimente tendenca e ndryshimit të raportit NaOH-
P/FTot është një rritje e lehtë, që shpjegohet me rritjen e sasisë së NaOH-P në
sedimente. Pra rritja e fosforit total në sedimente shoqërohet me lidhjen e një
pjese të tij me Fe dhe Al që shprehet në formën e NaOH-P.
67
Diana Kapiti
10 Mean 185.6
StDev 60.15
N 32
8 F
rek
uen
cat
6
4
2
0
120 180 240 300 360 420 60
NaOH-P
Figura 3.6 Shperndarja e frekuencave të vërejtura për formën NaOH-P në sedimentet e liqenit
Shkodrës
0.35 Actual
Fits
0.30
/FT
ot
0.25
aOH
-P
0.20
N
0.15
0.10
FTot mg / kg sediment tharë
Figura 3.7 Tendenca e ndryshimit të raportit NaOH-P / FTot me rritjen e përmbajtjes së FTot
në sedimentet e liqenit të Shkodrës
3.2.3 Forma e fosforit HCl-P
Përqendrimi i fosforit të përcaktuar në formën e HCl-P, fosfori i lidhur me
kalciumin, varioi nga 154.5 deri në 1025.5 mg/kg sediment. Vlera mesatare e
përqendrimit të HCl-P është 500.8 mg/kg sediment. Vlerat e përqendrimeve të
vërejtura të HCl-P janë relativisht të shpërndara, koeficienti i variacionit ka vlerën
32.8 %. Kjo formë e fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës përbën formën
kryesore të fosforit me rreth 44% të fosforit që ndodhet në sediment.
Shpërndarja e frekuencave të vëzhguara për përqendrimin e fosforit në formën
68
KAPITULLI III Rezultatet
HCl-P në sedimentet e liqenit të Shkodrës paraqitet në figurën 3.8. Nga figura
vërehet se rreth 78% e frekuencave të HCl-P bien në intervalin 350 – 600 mg
PO4/ kg sediment.
12
10
Mean 500.8
StDev 164.3
N 32
Fre
kuen
cat 8
6
4
2
0
320 480 640 800 960
160
HCl-P
Figura 3.8. Shperndarja e frekuencave të vërejtura për formën HCl-P në sedimentet e liqenit
Shkodrës
Në figurën 3.9 paraqitet ndryshimi i raportit HCl-P / FTot në funksion të rritjes
së FTot. Vlera mesatare e këtij raporti ishte 0.47 dhe varioi nga 0.14 në 0.74.
Nga grafiku vërehet se me rritjen e përmbajtjes së fosforit total në sedimente
raporti HCl-P / FTot ka tendencë të shkojë drejt zvogëlimit. Rritja e përmbajtjes
së fosforit në sedimente shkakton rritjen e sasisë që lidhet me Ca, por duke qenë
se përmbajtja e Ca në sedimente kufizohet kryesisht nga karakteristikat e
basenit, shtimi i sasisë së fosforit do të çojë në uljen e këtij raporti pasi sasia e
fosforit që lidhet me Ca në sedimente është e kufizuar.
0.8
0.7
Fto
t
0.6
P /
0.5
- -
HC
l 0.4
0.3
0.2
Actual
Fits
0.1
FTot mg/kg sediment tharë
Figura 3.9 Tendenca e ndryshimit të raportit HCl-P / FTot me rritjen e përmbajtjes së FTot
në sedimentet e liqenit të Shkodrës
69
Diana Kapiti
3.2.4 Fosfori Organik
Fosfori i lidhur në formë organike varioi nga 278.4 në 918.3 mg/kg sediment, me
një vlerë mesatare prej 448.8 mg/kg sediment. Shmangia standarde 150.0 dhe
koeficienti i variacionit me vlerë 33.4 % sugjeron një shpërndarje relativisht të
lartë të vlerave të përqendrimeve të vërejtura për FO. Përmbajtja e FO në
sedimentet e liqenit të Shkodrës përbën rreth 39 % të P-total në sediment.
Në figurën 3.10 paraqiten shpërndarjet e frekuencave të vëzhguara për FO në
sedimentet e liqenit të Shkodrës. Vlerat e vërejtura të frekuencave për FO janë të
grupuara rreth vlerës mesatare. Në frekuencat e vërejtura në rastin e FO
vëzhgohen dhe frekuenca të përqendrimeve të larta.
9 Mean 448.8
StDev 150.0 8 N 32
7
6
Fre
ku
enca
t
5
4
3
2
1
0
240 360 480 600 720 840 960 120
FO
Figura 3.10. Shpërndarja e frekuencave të vërejtura për formën FO në sedimentet e liqenit
Shkodrës
Përmbajtja e FO në raport me FTot ndryshon me rritjen e sasisë së FTot dhe ky
ndryshim është i theksuar sipas stinëve. Vlera mesatare e këtij raporti rritet nga
pranvera në verë dhe vjeshtë përkatësisht 0.33, 0.42 dhe 0.50. Përmbajtja e FO në
sedimentet e liqenit të Shkodrës rritet duke kaluar nga pranvera në verë dhe
vjeshtë. Kjo rritje e FO në krahasim me FTot vjen nga dekompozimi i bimëve në
liqen të cilat rrisin përmbajtjen e FO, ky dekompozim fillon në verë por është
mjaft intensiv në vjeshtë. Ulja e këtij raporti në stinën e pranverës ka të bëje me
mineralizimin e fosforit organik në sedimente. Në figurën 3.11 paraqiten
grafikisht vlerat e raportit FO / FTot në liqen. Vlera e raportit ndryshon në
mënyrë jo të rregullt por siç shihet nga grafiku tendenca e këtij raporti është
drejt rritjes duke kaluar nga stina e pranverës në vjeshtë, veçanërisht në stinën e
vjeshtës ky raport rritet shumë duke kaluar në vlerën 0.5, pra 50% e fosforit
total në sedimente ndodhet në formën e FO.
70
KAPITULLI III Rezultatet
Nga analiza e përmbajtjes së fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës, vërejmë se
ajo ndodhet në dy forma kryesore: formën inorganike dhe organike. Fosfori në
sedimentet e liqenit të Shkodrës ndodhet më së shumti në formën inorganike me
rreth 61%, krahasuar me atë organike me rreth 39 %, kjo paraqitet në figurën 3.12
rrethi i jashtëm i grafikut. Po në këtë figurë paraqitet përmbajtja e formave të
ndryshme të fosforit inorganik në sedimentet e liqenit të Shkodrës (rrethi i
brendshëm në figurë). Forma kryesore e fosforit inorganik në sedimentet e liqenit
të Shkodrës ndodhet në formën HCl-P që përbën 71.85% e gjithë FI.
0.7 Actual
Fits
0.6
/ F
To
t
0.5
FO
0.4
0.3
0.2 Pranvere Pranvere Pranvere Verë Verë Verë Verë Vjeshtë Vjeshtë Vjeshtë
Stina
Figura 3.11 Tendenca e ndryshimit të raportit FO / FTot me rritjen e përmbajtjes së FTot gjatë
stinëve në sedimentet e liqenit të Shkodrës
NH4Cl-P NaOH-P FO 26.63
39.17
FI HCl-P 71.85
60.83
Figura 3.12. Përmbajtja e fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës; rrethi i jashtëm forma
organike dhe inorganike, rrethi brendshëm format e fosforit inorganik
71
Diana Kapiti
Nga gjitha format e përcaktuara të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës
HCl- P përbën pjesën më të madhe të fosforit total me 43.7%, pastaj me radhë
forma FO me 39.2%, NaOH-P me 16.2% dhe pjesën më të vogël e përbën forma
bio e vlefshme e fosforit e shprehur si NH4Cl-P me rreth 1%. Pra në liqenin e
shkodrës përmbajtja e formave të fosforit në sedimente është sipas sentencës
HCl-P>FO>NaOH-P>NH4Cl-P.
FO
HCl-P 39.17
43.71
NaOH-P NH4Cl-P
16.2 0.9234
Figura 3.13 Përmbajtja e formave të fosforit total në sedimentet e liqenit të Shkodrës
3.3 Variacioni i përmbajtjes së fosforit sipas pikave të marrjes së mostrave
Përmbajtja e formave të ndryshme të fosforit në sedimente ndryshon me vendin
e marrjes së mostrave. Në tabelën 3.3 paraqiten vlerat e përqendrimit mesatar
dhe shmangies standarde të formave të ndryshme të fosforit në sedimente në
pikat e marrjes së mostrave.
Tabela 3.3. Përmbajtja e formave të fosforit sipas pikave të marrjes së mostrave
e shprehur në mg PO4 për kg sediment të tharë.
Format e Parametrat Pika 1 Pika 2 Pika 3
Pika 4 Pika 5 Pika 6 Qender fosforit statistikorë Stërbeq Grizhe Bishtiqini Zogaj Buna
Bova
Mesatare 10.625 10.826 10.80 12.81 9.892 4.420
NH4Cl-P Sh. standarde 1.98 1.824 2.72 3.63 0.996 0.240
Minimale 8.09 8.784 8.79 8.70 8.924 4.250
Maksimale 12.51 13.312 16.06 17.13 11.079 4.590
Mesatare 200.8 170.91 165.0 188.4 164.4 301.81
NaOH-P Sh. standarde 97.1 23.59 51.0 38.9 36.3 9.12
Minimale 103.7 140.83 124.8 160.8 135.3 295.37
Maksimale 389.4 209.07 243.6 266.0 235.7 308.26
72
KAPITULLI III Rezultatet
Mesatare 444.0 474.3 492.1 464.6 456.8 1017.6
HCl-P Sh. standarde 151.6 118.6 59.2 68.4 81.5 11.2
Minimale 154.5 295.2 376.7 325.6 321.6 1009.7
Maksimale 542.2 659.5 538.4 503.2 536.3 1025.5
Mesatare 665.6 642.5 640.9 664.6 634.2 1331.1
FI Sh. standarde 168.3 129.4 85.0 84.3 87.6 3.81
Minimale 435.3 416.9 472.0 517.3 511.2 1328.4
Maksimale 904.6 811.7 712.4 780.5 743.4 1333.7
Mesatare 469.1 475.1 374.9 441.8 336.2 889.0
FO Sh. standarde 91.0 89.6 27.5 122.3 80.1 41.4
Minimale 352.1 369.0 332.7 300.2 278.4 859.7
Maksimale 580.3 586.3 401.6 596.3 456.3 918.3
Mesatare 1019.4 1078.9 1168.0 1050.3 950.2 1381.2
FTot Sh. standarde 214.1 60.8 151.0 80.8 74.1 5.66
Minimale 666.6 993.9 946.6 973.9 893.6 1377.2
Maksimale 1304.0 1132.4 1353.3 1136.6 1098.4 1385.2
Përqendrimi mesatar i fosforit në formën NH4Cl-P në pikat e marrjes së
mostrave varioi nga 4.4 deri në 12.81 mg/kg sediment. Përqendrimi më i lartë
është vërejtur në pikën 4 Bishtiqindi dhe përqendrimi me vlerë më të vogël për
këtë formë fosfori është vërejtur pranë Urës së Bunës. Forma e fosforit bio e
vlefshme që ndodhet në sedimente ka pothuajse të njëjtin përqendrim mesatar
në të gjithë liqenin dhe kjo vlerë ndryshon vetëm pranë Urës së Bunës (Figura
3.14).
18
16
sed
imen
t 14
12
P/k
g
10
mg
8
4C
l-P
6
Nn
H
4
2 0
Buna Grizhe Qender Bova Sterbeq Zogaj Bishtiqini
Pika
Figura 3.14. Përmbajtja mesatare e fosforit në formën e NH4Cl-P në pikat e marrjes së
mostrave dhe intervali i sigurisë 95%
73
Diana Kapiti
Nga analiza me metodën Anova për të parë variacionin e përqendrimit të
fosforit në formën NH4Cl-P, vërehet se nuk ka ndryshim sinjifikativ ndërmjet
përqendrimit të kësaj forme fosfori në të gjitha pikat e marrjes së mostrave në
brendësi në liqen. Pika e vetme që paraqet ndryshim sinjifikativ ndërmjet
përqendrimit të kësaj forme fosfori dhe pikave të tjera në liqen është pika që
ndodhet pranë Urës së Bunës. Rezultatet e analizës ANOVA japin F = 3.95 për P
= 0.09 për përqendrimet e kësaj forme fosfori duke sugjeruar ndryshimet
sinjifikative ndërmjet përqendrimeve të kësaj forme fosfori në pikat e marrjes së
mostrave. Grafiku i paraqitur në figurën 3.15 jep ndryshimet sinjifikative
ndërmjet përmbajtjes së NH4Cl-P me pikat e marrjes së mostrave, grafiku është
ndërtuar bazuar në testin Fisher. Nga figura vërehet se pika pranë urës së
Bunës është ajo që dallon në mënyrë sinjifikative nga të tjerat.
Fisher Individual 95% CIs Ndryshimet ne përq. NH4Cl-P
Buna - Bishtiqini
Grizhe - Bishtiqini Qender Bova - Bishtiqini
Sterbeq - Bishtiqini Zogaj - Bishtiqini
Grizhe - Buna Qender Bova - Buna
Sterbeq - Buna Zogaj - Buna
Qender Bova - Grizhe Sterbeq - Grizhe
Zogaj - Grizhe Sterbeq - Qender Bova
Zogaj - Qender Bova Zogaj - Sterbeq
-15 -10 -5 0 5 10
If an interval does not contain zero, the corresponding means are significantly different.
Figura 3.15. Ndryshimet ndërmjet pikave të marrjes së mostrave për formën NH4Cl-P të
fosforit në sedimente.
Përqendrimi mesatar i NaOH-P në pikat e marrjes së mostrave varioi nga 164.4
mg/kg sediment në Zogaj deri në 301.8 mg/kg sediment në afërsi të Urës së Bunës.
Ne figurën 3.16 paraqitet vlera mesatare dhe intervali i sigurisë 95% për NaOH-
P në pikat e marrjes së mostrave. Për këtë formë fosfori vlera mesatare për pikat
në brendësi të liqenit paraqitet pothuajse e njëjtë.
74
KAPITULLI III Rezultatet
400
sed
imen
t
300
m
gP
/kg
200
NaO
H-P
100
0
Buna Grizhe Qender Bova Sterbeq Zogaj Bishtiqini
Pika
Figura 3.16. Vlera mesatare dhe intervali i sigurisë 95% për NaOH-P në pikat e marrjes së
mostrave
Rezultatet e analizës ANOVA nuk treguan ndryshime sinjifikative të përqendrimit
të fosforit në formën NaOH-P në sedimentet e liqenit të Shkodrës në pikat e marrjes
së mostrave (F = 2.36, P = 0.068). Grafiku i paraqitur në figurën 3.17 jep ndryshimet
ndërmjet përmbajtjes së NaOH-P me pikat e marrjes së mostrave, grafiku është
ndërtuar bazuar në testin Fisher. Nga figura vërehen se ka ndryshime vetëm në
pikën pranë Urës së Bunës me pikat Grizhë, Qendër Liqeni dhe Zogaj.
Fisher Individual 99% CIs
Ndryshimet në përq. mesatar tër NaOH-P
Buna - Bishtiqini Grizhe - Bishtiqini
Qender Bova - Bishtiqini Sterbeq - Bishtiqini
Zogaj - Bishtiqini Grizhe - Buna
Qender Bova - Buna Sterbeq - Buna
Zogaj - Buna Qender Bova - Grizhe
Sterbeq - Grizhe Zogaj - Grizhe
Sterbeq - Qender Bova Zogaj - Qender Bova
Zogaj - Sterbeq -300 -200 -100 0 100 200 300
If an interval does not contain zero, the corresponding means are significantly different.
Figura 3.17. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së NaOH-P me pikat e marrjes së mostrave
(Analiza ANOVA, testi Fisher)
Përqendrimi mesatar i fosforit në formën HCl-P varioi nga 444.0 mg/kg sediment
në Sterbeq, në 1017.6 mg/kg sediment në afërsi të Urës së Bunës. Përqendrimi
mesatar i HCl-P në të gjitha pikat e marrjes së mostrave në brendësi të liqenit nuk
paraqet ndryshime të mëdha, përqendrimi varioi nga 444.0 në 492.1 mg/kg
75
Diana Kapiti
sediment, ndryshim paraqet përqendrimi i HCl-P në afërsi të Urës së Bunës, ku
vlera e tij është 1017.6 mg/kg sediment, kjo paraqitet në figurën 3.18.
1200
1000
sed
imen
t
800
P/k
g
600
mg
P
Cl
400
H
200
0
Buna Grizhe Qender Bova Sterbeq Zogaj Bishtiqini
Pika
Figura 3.18. Vlera mesatare dhe intervali i sigurisë 95% për HCl-P në pikat e marrjes së mostrave
Analiza me Anova tregon se ka ndryshime sinjifikative në përqendrimet e HCl-
P në pikat e marrjes së mostrave (F = 11.58; P < 0.001). Në figurën 3.19 paraqiten
ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së HCl-P me pikat e marrjes së mostrave,
grafiku është ndërtuar bazuar në testin Fisher. Nga figura vërehet se ndryshimi
sinjifikativ në përqendrimin e HCl-P vjen nga pika në afërsi të Urës së Bunës.
Fisher Individual 99% CIs
Ndryshimet në përq. mesatar për HCl-P
Buna - Bishtiqini Grizhe - Bishtiqini
Qender Bova - Bishtiqini Sterbeq - Bishtiqini
Zogaj - Bishtiqini Grizhe - Buna
Qender Bova - Buna Sterbeq - Buna
Zogaj - Buna Qender Bova - Grizhe
Sterbeq - Grizhe Zogaj - Grizhe
Sterbeq - Qender Bova Zogaj - Qender Bova
Zogaj - Sterbeq -1000 -500 0 500 1000
If an interval does not contain zero, the corresponding means are significantly different.
Figura 3.19. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së HCl-P me pikat e marrjes së mostrave
(Analiza ANOVA, testi Fisher)
76
Përqendrimi mesatar i fosforit në formë organike (FO) në pikat e marrjes së
mostrave varioi nga 336.2 mg/kg sediment në Zogaj deri në 889.0 mg/kg
sediment në afërsi të Urës së Bunë.
77
KAPITULLI III Rezultatet
Nga figura 3.20 vërehet se përqendrimi i fosforit organik ndryshon me pikat e
marrjes së mostrave. Pikat e marrjes së mostrave në bregun lindor kishin
përqendrim mesatar më të lartë se sa pika në qendër të Liqenit dhe ajo në Zogaj.
1400
1200
sed
imen
t
1000
800
P/k
g
600
mg
FO
400
200
0
Buna Grizhe Qender Bova Sterbeq Zogaj Bishtiqini
Pika
Individual standard deviations were used to calculate the intervals.
Figura 3.20. Vlera mesatare dhe intervali i sigurisë 95% për FO në pikat e marrjes së mostrave
Analiza Anova sugjeron se ka ndryshime sinjifikative ndërmjet përqendrimit të
fosforit në formën HCl-P me pikat e marrjes së mostrave (F = 13.5; P < 0.001).
Nga figura 3.21 vërehet se ndryshimet sinjifikative në përqendrimin e fosforit
në formën e FO vijnë nga pika në afërsi të Urës së Bunës.
Fisher Individual 99% CIs
Ndryshimet në përq. mesatar të OP
Buna - Bishtiqini Grizhe - Bishtiqini
Qender Bova - Bishtiqini Sterbeq - Bishtiqini
Zogaj - Bishtiqini Grizhe - Buna
Qender Bova - Buna Sterbeq - Buna
Zogaj - Buna Qender Bova - Grizhe
Sterbeq - Grizhe Zogaj - Grizhe
Sterbeq - Qender Bova Zogaj - Qender Bova
Zogaj - Sterbeq -750 -500 -250 0 250 500
If an interval does not contain zero, the corresponding means are significantly different.
Figura 3.21. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së FO me pikat e marrjes së mostrave
(Analiza ANOVA, testi Fisher)
Ndryshimi i përqendrimit të formave të fosforit në sediment sipas pikave të
marrjes së mostrave paraqitet në figurën 3.22. Përqendrimi mesatar i fosforit në
78
Diana Kapiti
forma të ndryshme në sedimente në pikat e marrjes së mostrave në liqen
paraqet një ndryshueshmëri të vogël. Pika e marrjes së mostrave pranë Urës së
Bunës paraqet ndryshime në krahasim me të gjitha pikat e tjera të marrjes së
mostrave. Në këtë pikë përqendrimi i NH4Cl-P është më i ulët se sa në pikat e
tjera, ndërsa përqendrimi i formave të tjera të fosforit pranë Urës së Bunës ka
vlerë më të lartë.
14
1000
12
se
dim
en
t
800
Se
dim
en
t
10
-P m
g/
kg
600
Kg
4C
l
M
P /
8
Nh
mg
Pë
rqe
nd
rim
i i
400
6
200 4
Sterbeq Grizhë Q. Bova Bisht Iqindi Zogaj Ura Bunës
Figura 3.22. Ndryshimi i formave të ndryshme të fosforit sipas pikave të marrjes së mostrave
3.4 Variacioni i përqendrimit të fosforit sipas stinëve
Rezultatet e analizave treguan se përmbajtja e fosforit në sedimentet e liqenit të
Shkodrës varioi dhe me kohën e përcaktimit. Në tabelën 3.4 jepet përqendrimi
mesatar i formave të fosforit të përcaktuara sipas stinëve (pranverë, verë dhe
vjeshtë).
Tabela 3.4. Vlera statistikore të përqendrimit të formave të fosforit në Sedimentet e liqenit të Shkodrës sipas stinës së përcaktimit. Përqendrimet jepen
në mg PO4/ kg sediment të tharë.
Format e fosforit Parametrat Pranverë Verë Vjeshtë statistikorë
Mesatare 11.252 12.11 8.434
Shmangia 1.897 3.49 1.331
NH4Cl-P standarde
Minimale 9.022 4.25 4.590
Maksimale
15.366 17.13 9.382
79
KAPITULLI III Rezultatet
Mesatare 223.4 162.8 174.1
Shmangia
68.8
53.5 44.1
NaOH-P standarde
Minimale
154.5
103.7 129.2
Maksimale 389.4 308.3 295.4
Mesatare 393.4 538.6 560.7
Shmangia
118.5
177.6 150.0
HCl-P standarde
Minimale
154.5
398.4 485.7
Maksimale 503.2 1025.5 1009.7
Mesatare 356.4 434.1 547.3
Shmangia
58.3
153.4 153.8
FO standarde
Minimale
280.4
278.4 350.7
Maksimale 474.5 859.7 918.3
Nga tabela vërehet se përmbajtja e NH4Cl-P varioi sipas stinëve dhe vlerë më të
lartë paraqet në stinën e verës me përqendrim mesatar 12.11 mg/kg sediment
dhe varioi nga 4.25 në 17.13 mg/kg sediment. Përqendrimi i NH4Cl-P është më i
ulët gjatë stinës së vjeshtës dhe varioi nga 4.5 në 9.38 mg/kg sediment me vlerë
mesatare 8.43 mg/kg sediment. Analiza me metodën Anova paraqet ndryshim
sinjifikativ të përqendrimit të NH4Cl-P gjatë tre stinëve të përcaktuara (F = 6.82;
P = 0.004).
Nga figura 3.23 vërehet se shkak për ndryshimin sinjifikativ në përqendrimin e
NH4Cl-P është përqendrimi në stinën e vjeshtës, grafiku është ndërtuar bazuar
në testin Fisher.
Fisher Individual 95% CIs Differences of Means for NH4Cl-P
Verë - Pranvere
Vjeshtë - Pranvere
Vjeshtë - Verë
-6 -4 -2 0 2 4
If an interval does not contain zero, the corresponding means are significantly different.
Figura 3.23. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së NH4Cl-P me stinët (Analiza ANOVA,
testi Fisher)
80
Diana Kapiti
Përqendrimi i NaOH-P ndryshon me kohën duke pasur vlerë më të lartë në
stinën e pranverës dhe varioi nga 154.5 në 389.4 mg/kg sediment. Përqendrimi i
NaOH-P ndryshon me stinën e përcaktuar, por analiza Anova tregon se
ndryshimi i përqendrimit NaOH-P me stinët nuk është sinjikativ (F = 3.43; P =
0.05). Ky ndryshim paraqitet në figurën 3.24. Në dy stinët verë – pranverë
ndryshimi i NaOH-P është sinjifikativ.
Fisher Individual 95% CIs Ndryshimet në përq. mesatar tër NaOH-P
Verë - Pranvere
Vjeshtë - Pranvere
Vjeshtë - Verë
-125 -100 -75 -50 -25 0 25 50
If an interval does not contain zero, the corresponding means are significantly different.
Figura 3.24. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së NaOH-P me stinët (Analiza ANOVA,
testi Fisher)
Vlera e HCl-P, gjithashtu varioi me stinën e përcaktimit. Vlera mesatare më e
ulët e përqendrimit të HCl-P është në stinën e pranverës me 393.4 mg/kg
sediment dhe vlera më e lartë në stinën e vjeshtës me 560.7 mg/kg sediment që
varioi nga 485.7 në 1009.7 mg/kg sediment. Përqendrimi mesatar i HCl-P
ndryshon në mënyrë sinjifikative me stinën, (analiza me Anova F = 3.71; P =
0.037). Në figurën 3.25 paraqitet grafiku i analizës me Anova, ku tregohet
ndryshimi sinjifikativ i HCl-P me stinët e vitit. Ndryshimi sinjifikativ paraqitet
në stinët pranverë – verë dhe pranverë-vjeshtë.
Fisher Individual 95% CIs
ndryshimi në përq. mesatar HCl-P
Verë - Pranvere
Vjeshtë - Pranvere
Vjeshtë - Verë
-100 0 100 200 300
If an interval does not contain zero, the corresponding means are significantly different.
Figura 3.25. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së HCl - P me stinët (Analiza ANOVA, testi Fisher)
81
KAPITULLI III Rezultatet
Përmbajtja e FO në sedimentet e liqenit të Shkodrës ndryshoi sipas stinës.
Përqendrimi më i ulët i FO vërehet në stinën e pranverës me 356.4 mg/kg sediment
dhe më i larti në stinën e vjeshtës me 547.3 mg/kg. Përqendrimi i FO varioi në
stinën e vjeshtës nga 350.7 mg/kg sediment deri në 918.3 mg/kg sediment. Analiza
me metodën Anova tregon se ka ndryshim sinjifikativ ndërmjet përqendrimit të FO
në stinët e përcaktuara (F = 5.61 dhe P = 0.009). Ndryshimi në rastin e FO vjen nga
përqendrimi në stinët vjeshtë-pranverë, figura 3.26 paraqet testin e Fisherit për
ndryshimet në përqendrimin e FO në sedimentet e liqenit të Shkodrës. .
Fisher Individual 95% CIs
Nryshimet në përq. mesatar të OP
Verë - Pranvere
Vjeshtë - Pranvere
Vjeshtë - Verë
-50 0 50 100 150 200 250 300 350
If an interval does not contain zero, the corresponding means are significantly different.
Figura 3.26. Ndryshimet ndërmjet përmbajtjes së FO me stinët (Analiza ANOVA, testi Fisher)
Në figurën 3.27, paraqitet përbërja e F-total në pikat e marrjes së mostrave. Përmbajtja më e lartë e P-total është vërejtur pranë bregut lindor të liqenit dhe
pranë Urës së Bunës, ndërsa në mes të liqenit dhe në pikën pranë fshatit Zogaj,
përmbajtja e F-total në sediment është më e ulët. Përbërja në përqindje e F-total
në çdo pikë të marrjes së mostrave është pothuajse e njëjtë. Përmbajtja më e ulët
në përqindje e fosforit vërehet në rastin e NH4Cl-P që varion nga 0.2% pranë
Urës së Bunës deri në 1.16% e gjithë fosforit në sediment pranë Bishtiqindisë.
Përmbajtja e NaOH-P në përqindje varioi nga 13.64% pranë Urës së Bunës në
17.86% pranë Stërbeqit. Përmbajtja më e lartë e HCl-P në përqindje u vërejt në
sedimentet në qendër të liqenit dhe në pikën pranë fshatit Zogaj me rreth 47.2%
të P-total. Përmbajtja më e ulët e HCl-P në përqindje vërehet në pikat e marra në
bregun lindor të liqenit në Stërbeq me rreth 39.5%, në Grizhë me 42% dhe
Bishtiqindi me 42% të P-total. Përmbajtja e HCl-P në sedimentet e liqenit është
më e larta nga të gjitha format e tjera të fosforit në sedimente.
Variacionin më të lartë në përbërjen e formave të fosforit në sedimente e kishte
FO. Përmbajtja e FO varion nga 34.7% në pikën pranë fshatit Zogaj deri në 42%
në afërsi të Grizhës. Përmbajtja e FO është më e lartë në Bregun lindor të liqenit
dhe pranë Urës së Bunës dhe më e ulët në qendër të liqenit dhe në pikën pranë
fshatit Zogaj.
82
Diana Kapiti
Figura 3.27. Përbërja e P-total në pikat e marrjes së mostrave, madhësia e tortës paraqet vlerën
e fosforit total
Në figurën 3.28 paraqitet variacioni i formave të fosforit (NH4Cl-P; NaOH-P;
HCl-P; FO) të përcaktuara sipas stinëve dhe pikave të marrjes së mostrave. Nga
figura 3.28 vërehet se përmbajtja e NH4Cl-P në sedimentet e liqenit të Shkodrës
rritet nga: pranverë- verë- vjeshtë, e theksuar kjo sidomos në pikën pranë fshatit
Zogaj, në qendër të liqenit dhe në Grizhë. Përmbajtja e NH4Cl-P qëndron
pothuajse konstante gjatë gjithë kohës pranë Stërbeqit dhe Bishtiqindisë.
Përmbajtja e NaOH-P ndryshon pak me stinën e përcaktimit. Përmbajtja më e
lartë u vërejt në stinën pranverës, krahasuar me stinët e tjera. Forma e fosforit e
shprehur si HCl-P ndryshon shumë pak në lidhje me stinën e përcaktimit. Në
përgjithësi përmbajtja e HCl-P në sedimente është më e ulët në pranverë dhe më
e lartë në verë dhe vjeshtë. Përmbajtja e FO ndryshon me stinën përmbajtja e FO
rritet duke kaluar nga pranvera, vera dhe vjeshta. Kjo rritje vërehet pothuajse
në të gjitha pikat e marrjes së mostrave.
83
KAPITULLI III Rezultatet
a b
c d
Figura 3.28. Variacioni i formave të fosforit të përcaktuara sipas stinëve dhe pikave të marrjes
së mostrave a. NH4Cl-P; b. NaOH-P; c. HCl-P; d. FO
3.5 Analiza faktoriale
Analiza faktoriale na shërben për të përcaktuar grupet në përqendrimet e
formave të fosforit dhe origjinën e formave të tij në sediment.
Në tabelën 3.5 janë paraqitur të dhënat e analizat faktoriale të formave të
ndryshme të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës.
Tabela 3.5. Të dhënat e analizës faktoriale, vlerat e tre faktorëve
Forma e fosforit në
Faktori 1 Faktori 2 Faktori 3 sediment
NH4Cl-P -0.797 -0.303 -0.520
84
Diana Kapiti
NaOH-P 0.578 -0.808 0.116
HCl-P 0.883 0.043 -0.310
FO 0.874 0.213 0.366
Varianca 2.5119 0.7888 0.4365
% e variancës 0.628 0.197 0.109
Ndryshimi i përqendrimit të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës shpjegohet
në masën 83% nga dy faktorët e parë. Në figurën 3.29 paraqitet grafiku i eigenvalues
për rastin e përqendrimeve të fosforit në sediment. Vërehet se faktori i parë dhe
faktori i dytë janë faktorët me vlerën më të lartë të eigenvalue.
2.5
2.0
Eig
env
alu
e
1.5
1.0
0.5
0.0 1 2 3 4
Factor Number
Figura 3.29 Grafiku i eigenvalues për rastin e përqendrimeve të fosforit në sediment.
Paraqitja grafike e vlerave të përqendrimit të formave të fosforit në sediment në
vartësi të dy faktorëve jepet në figurë 3.30.
2
1
F a c t o r
0
-1
S e c o n d
-2
Pika
Bishtiqini
Buna
-3
Grizhe
Qender Bova
Sterbeq
Zogaj
-4
-2 -1 0 1 2 3
First Factor
Figura 3.30 Përqendrimi i formave të fosforit në sediment sipas dy faktorëve të parë
85
KAPITULLI III Rezultatet
Të gjitha pikat e marrjes së mostrave pozicionohen në qendër të grafikut. Të
shkëputura nga pikat e tjera është pika e marrjes së mostrave pranë Urës së
Bunës e cila është pozicionuar në një vlerë të lartë të faktorit të parë (fosfori jo i
vlefshëm biologjikisht).
Në figurë 3.31 paraqitet tendenca e ndryshimit të përqendrimit të formave të
ndryshme të fosforit në një grafik me dy faktorët kryesorë. Nga grafiku vërehet
se forma e fosforit e shprehur si FO dhe HCl-P paraqesin korrelacion të lartë
dhe janë të grupuara së bashku, ndërsa forma e fosforit NH4Cl-P dhe NaOH-P
janë të pavarura nga HCl-P. Faktori i parë F1, është faktori më i rëndësishëm
dhe ka ndikim pozitiv tek HCl-P, FO dhe NaOH-P. Ky faktor paraqet
ndryshimin e përqendrimeve të formave të fosforit në sediment si rezultat i
aktiviteteve antropogjenë në brigjet e liqenit ose dhe nga veprimtaria biologjike
në liqen (fosfori në formë organike).
0.4
FO
0.2
HCl-P
i dy
të 0.0
-0.2
Ko
mp
on
enti
NH4Cl-P
-0.4
-0.6
-0.8 NaOH-P
-1.0 -0.50 -0.25 0.00 0.25 0.50
Komponenti i parë
Figura 3.31. Tendenca e ndryshimit të përqendrimit të formave të ndryshme të fosforit me
dy faktorët kryesorë
3.6 Korrelacionet ndërmjet formave të fosforit në sediment
Përcaktimi i lidhjeve ndërmjet formave të ndryshme të fosforit në sedimentet e
liqenit të Shkodrës është bërë duke studiuar korrelacionet ndërmjet këtyre
formave.
86
Diana Kapiti
Në tabelën 3.6 paraqiten koeficientet e korrelacionit dhe niveli i sinjifikancës
ndërmjet formave të ndryshme të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës. Me
të bolduara janë paraqitur korrelacionet që kanë koeficient të lartë Pearson.
Tabela 3.6. Koeficientet e korrelacionit dhe niveli i sinjifikancës ndërmjet
formave të ndryshme të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës.
NH4Cl-P NaOH-P HCl-P FI FO
NaOH-P - 0.273
0.131
HCl-P - 0.547 0.419
0.001 0.017
FI - 0.540 0.624 0.951
0.01 <0.001 <0.001
FO -0.617 0.327 0.727 0.686
<0.001 0.068 <0.001 <0.001
FTot -0.260 0.492 0.498 0.532 0.438
0.151 0.004 0.004 0.002 0.012
Rezultatet tregojnë se ndërmjet formave të ndryshme të fosforit në sedimentet e
liqenit të Shkodrës shfaqet korrelacion që në disa raste është mjaft i fuqishëm.
Kështu korrelacion mjaft i fuqishëm shfaqet ndërmjet FI dhe HCl-P me vlerë të
koeficientit Pearson r = 0.951 (P < 0.001). Po kështu korrelacion i lartë vërehet
dhe në rastin e FO - FI me koeficient korrelacioni r = 0.686 (P < 0.001) si dhe në
rastin e FO - HCl-P me koeficient korrelacioni r = 0.727 (P < 0.001). rezultatet
tregojnë se pjesa kryesore e fosforit inorganik në sedimentet e liqenit të
Shkodrës përbëhet nga fosfori në formën HCl-P, korrelacioni ndërmjet këtyre
dy formave është më i larti i shfaqur në sedimentet e liqenit. Karakteristike për korrelacionet në format e ndryshme të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës janë korrelacionet e formës NH4Cl - P me format e tjera të fosforit në sediment që shfaqen si korrelacione negative (r < 0). Korrelacion i fuqishëm është gjetur ndërmjet formës FO dhe NH4Cl - P me r = - 0.617 (P <
0.001). Këto korrelacione sugjerojnë se forma NH4Cl-P në sedimentet e liqenit krijohet si rezultat i transformimit të formave tjera të fosforit në sedimente ku kontributin më të lartë e jep fosfori në formën FO.
87
KAPITULLI III Rezultatet
Më poshtë paraqitet statistika e regresit linear ndërmjet FI dhe HCl-P, ndërsa në
figurën 3.32 paraqitet vija e regresit linear ndërmjet FI dhe HCl-P.
Vija e regresit linear
FI = 119.2 + 1.1440 HCl-P
S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)
62.1114 90.44% 90.13% 88.60%
Koeficientët
Term Coef SE Coef T-Value P-Value
Constant 119.2 35.7 3.34 0.002
HCl-P 1.1440 0.0679 16.85 0.000
Për këtë korrelacion R2= 90.44%. Kjo tregon se marrëdhënia FI - HCl-P është
fortësisht e korreluar. Pra rreth 90% e variacionit të FI shpjegohet me
ndryshimin e përqendrimit të HCl-P.
FI = 119.2 + 1.144 HCl-P
FI
1400 Regression
95% CI
1200 S 62.1114
R-Sq 90.4%
R-Sq(adj) 90.1% 1000
800
600
400
200
200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 HCl-P mg/ kg sediment tharë
Figura 3.32. Vija e regresit linear ndërmjet FI dhe HCl-P
Nga tabela 3.6 vërehet se në formimin e NH4Cl-P kontribuojnë të gjitha format e
88
Diana Kapiti
fosforit në sediment. Më poshtë paraqitet regresi linear i shumëfishtë ndërmjet
NH4Cl-P dhe formave tjera të fosforit në sediment pikërisht fosforit në formë
FO, NaOH-P, HCl-P.
S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)
2.29841 41.53% 35.26% 30.03%
Koeficientet
Term Coef SE Coef T-Value P-Value
Constant 16.66 1.62 10.30 0.000
FO -0.00805 0.00401 -2.01 0.054
NaOH-P -0.00132 0.00756 -0.17 0.863
HCl-P -0.00444 0.00381 -1.17 0.253
Ekuacioni i regresit linear
NH4Cl-P = 16.66 - 0.00805 FO - 0.00132 NaOH-P - 0.00444 HCl-P
Nga ekuacioni i regresit linear vërehet se fosfori në formë organike FO ndikon
më shumë në variacionin e fosforit në formë NH4Cl-P në sedimente. Për ketë
paraqesim regresin linear ndërmjet FO dhe NH4Cl-P.
Në figurën 3.33 paraqitet vija e regresit linear ndërmjet NH4Cl-P dhe FO.
Variacioni në përqendrimin e FO shpjegon vetëm 38% të variacionit të përmbajtës
së NH4Cl-P, pjesa tjetër shpjegohet nga faktorë tjerë. Në këtë rast R2 < 0.5 që tregon
se marrëdhënia ndërmjet FO dhe NH4Cl-P nuk është fortësisht e korreluar.
NH4Cl-P = 15.86 - 0.01176 FO
18
16
14
NH
4C
l-P
12
10
8
6
4
2 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
FO (mg PO4/ kg sediment tharë)
Regression
95% CI
S 2.28435
R-Sq 38.1%
R-Sq(adj) 36.1%
Figura 3.33. Vija e regresit linear ndërmjet NH4Cl-P dhe FO
89
KAPITULLI III Rezultatet
3.7 Raporti Fe : P në sedimente
Një tjetër përbërës i rëndësishëm i fosforit në sediment është pjesa e tij që
ekstraktohet me NaOH 0.1M ose si është shënuar NaOH-P. Kjo është pjesa e
fosforit e lidhur me Fe dhe Al në sediment. Fosfori i ekstraktuar nga NaOH-P
është përshkruar nga Katsaounes et al., 2007, si fosfor i lidhur me Fe dhe Al që
është potencialisht bio i vlefshëm dhe varet nga potenciali redoks i sedimentit.
Rezultatet e marra nga analiza e sedimenteve të liqenit të Shkodrës për
përmbajtjen e hekurit dhe P total në sediment paraqitet në tabelën 3.7.
Tabela 3.7. Përmbajtja e Fe dhe FTot në pikat e marrjes së mostrave në sedimente
Nr. Vendi Data Fe Fe FTot FTot Fe: FTot Fe:FTot
(mg/kg) mmol/l mg/kg mol/l (mg/kg) (mol)
1 Bishtiqini Korrik 2012 3421 61.26 974.59 10.26 3.51 5.97
2 Buna Korrik 2012 13750.2 246.22 1377.22 14.50 9.98 16.98
3 Grizhe Korrik 2012 6739.8 120.69 1012.77 10.66 6.65 11.32
4 Qender Bova Korrik 2012 6906.9 123.68 946.63 9.97 7.30 12.41
5 Sterbeq Korrik 2012 4188.5 75.00 1303.99 13.73 3.21 5.46
6 Zogaj Korrik 2012 5210.4 93.30 893.57 9.41 5.83 9.92
7 Grizhe Korrik 2013 3136.7 56.17 993.87 10.47 3.16 5.37
8 Qender Bova Korrik 2013 4812.1 86.17 1353.32 14.25 3.56 6.05
9 Sterbeq Korrik 2013 2887.9 51.71 666.64 7.02 4.33 7.37
10 Sterbeq Qershor
5870.1 105.11 1078.92 11.36 5.44 9.25 2012
11 Zogaj Qershor
3691.6 66.10 933.79 9.83 3.95 6.72 2012
12 Grizhe Qershor
4227.7 75.71 1110.35 11.69 3.81 6.48 2013
13 Qender Bova
Qershor 4855.4 86.95 1026.40 10.81 4.73 8.04
2013
14 Sterbeq Qershor
3440.8 61.61 1138.13 11.98 3.02 5.14 2013
15 Grizhe Tetor 2013 6886.1 123.31 1132.37 11.92 6.08 10.34
16 Qender Bova Tetor 2013 6515.7 116.67 1231.94 12.97 5.29 8.99
17 Sterbeq Tetor 2013 5045.9 90.36 964.48 10.15 5.23 8.90
90
Diana Kapiti
Nga analizat e bëra me sedimentet e liqenit të Shkodrës përmbajtja mesatare e
Fe rezultoi 4950 mg/kg sediment dhe varioi nga 1266 deri në 7069 mg/kg
sediment. Në figurën 3.34 paraqitet shpërndarja e frekuencave të vëzhguara për
përmbajtjen e hekurit në sediment. Në rastin e hekurit predominojnë frekuencat
rreth vlerës mesatare.
5
4
Frek
ue
nca
3
2
1
0
2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1000
Përmbajtja e Fe mg / kg sediment
Figura 3.34. Shpërndarja e frekuencave të vëzhguara për përmbajtjen e hekurit në sediment
Në sediment raporti ndërmjet Fe/P-PO4 i shprehur në mg Fe/ mg P-PO4 kishte
vlerë mesatare 5.00 dhe varioi nga 3.02 në 9.98. Ky raport i shprehur në mol Fe/ mol
PO4 varioi nga 5.14 në 16.98 me vlerë mesatare 8.51. Sipas Rydin dhe Brun-berg
1998 në sedimentet e liqenit formohet një barrierë efektive okside që pengon
fosforin të kalojë nga sedimenti në ujë kur raporti mol Fe / mol P në sediment ka-
lon vlerën 15. Për sedimentet e liqenit të Shkodrës ky raport ka vlerë mesatare 8.5
dhe tregon se fosfori i lidhur me Fe në sediment potencialisht mund të kthehet në
fosfor të bio-vlefshëm, pra NaOH-P në kushte të caktuara mund të shndërrohet në
fosfor të asimilueshëm për bimët. Vlera e këtij raporti kalon vlerën 15 në pikën e
marrjes së mostrave në lumin Buna, pranë urës së vjetër të Bunës.
Në figurën 3.35 paraqitet raporti ndërmjet mol Fe / mol FTot i shprehur si PO4 në
vartësi të NaOH-P. Nga figura vërehet se rritja e sasisë së NaOH-P në sedimente
çon në uljen e vlerës së raportit mol Fe / mol FTot. Kjo sugjeron se përmbajtja e
hekurit që lidhet me fosforin në sediment mbetet pothuajse konstante dhe nuk
ndryshon me rritjen e sasisë së NaOH-P. Rritja e kësaj forme fosfori ne sedimen-
tet e liqenit të Shkodrës shkon për lidhjen e aluminit që ndodhet në sedimentet
e liqenit (Karaman & Beeton, 1981).
91
KAPITULLI III Rezultatet
17.5 Variable
Buna
Actual
Fits
15.0
FI
Mol
12.5 Qender Bova
/
Grizhe
Fe
mol
Zogaj
Grizhe
10.0
Sterbeq
Sterbeq
7.5Sterbeq
Zogaj
Grizhe
Qender Bova Bishtiqini
Sterbeq
Grizhe Sterbeq
5.0
124.77 140.83 145.02 157.24 170.91 177.77 209.10 308.26
Përmbajtja e NaOH - P
Figura 3.35. Tendenca e ndryshimit të raportit mol Fe : Mol NaOH-P në sedimentet e liqenit të
Shkodrës.
Në shumë punime është referuar një korelacion i lartë ndërmjet përmbajtjes së
fosforit në sediment në formën NaOH-P dhe Fe si dhe ndërmjet përmbajtjes së
fosforit në formën FTot dhe Fe në sedimente. Një numër autorësh referuan
korelacionin ndërmjet Fe dhe NaOH-P si dhe Fe dhe FTot. Në tabelën më
poshtë jepen disa referime:
Tabela 3.8. Korelacioni ndërmjet Fe: FTot dhe Fe: NaOH-P për liqene të
ndryshme të marra nga literatura.
Marrëdhënia Koeficienti i
Sistemi Autori koreluese korelacionit
Fe : FTot r=0.6 Liqenet e Sondergaard et al.,
P<0.001 Danimarkës 1992
Fe : NaOH-P r=0.65 Liqenet e Sondergaard et al.,
P<0.001 Danimarkës 1992
Fe : FTot r=0.76 Liqenet e
Jensen et al., 1992 P<0.001 Danimarkës
92
Diana Kapiti
Fe : FTot r=0.86
Lake Champlain Smith et al., 2011 P<0.001
Fe : FTot r=0.66
Spanish Reservoirs Lopes et al., 2006 P<0.001
Fe : FTot r=0.78
Duch Lakes Geurts et al., P<0.001
Fe : FTot r = 0.26
Liqeni i Shkodrës Ky punim P=0.339
Fe: NaOH-P r = 0.37
Liqeni i Shkodrës Ky punim P=0.163
Nga analizat e zhvilluara me sedimentet e liqenit të Shkodrës si për
marrëdhënien Fe : FTot po ashtu dhe për marrëdhënien Fe : NaOH-P shfaqet
vlerë e ulët korrelacioni, për rastin e Fe: NaOH-P r = 0.37, (P = 0.163) dhe për
rastin e Fe : FTot r= 0.26 (P = 0.339). Kjo tregon se pjesa më e rëndësishme që
përcaktohet në formën e NaOH-P në sedimentet e liqenit të Shkodrës është
pjesa e fosforit të lidhur me Al. Një numër autorësh kanë referuar përmbajte
relativisht të lartë të Al në ujërat dhe sedimentet e liqenit të Shkodrës që vijnë
kryesisht nga Kombinati i Duraluminit në Podgoricë.
3.8 Shkëmbimi i fosforit në sipërfaqen e kontaktit sediment-ujë
Sedimentet luajnë një rol të rëndësishëm në gjithë procesin e metabolizmit të
fosforit në liqen, duke vepruar si depozitues dhe si burim i fosforit. Studimet
tregojnë se në shumë liqene depozitimi i fosforit në sediment është proces që
zhvillohet pothuajse gjatë gjithë stinëve. Megjithatë në liqenet me nivel të lartë
eutrofie çlirimi i fosforit mund të kalojë sedimentimin e tij për periudha të caktuara
kohore pikërisht në kohën e përzierjes së ujërave (turnover), fluks ky që në shumë
raste rezulton i mjaftueshëm për të ndikuar në procesin e eutrofikimit (Lennox,
1984). Studime të shumta kanë treguar se fluksi i fosforit nga sedimenti drejt
shtresës ujore ndikohet nga karakteristikat e shtresës ujore pranë sedimentit si pH,
temperatura, potenciali redoks dhe aktiviteti mikrobiologjik. Ruajtja e fosforit në
sedimente ujore është një faktor kryesor që rregullon gjendjen trofike në shtresën
sipër sedimenteve në ujëra, në një shumëllojshmëri të gjerë të mjediseve.
Analizimi i mostrave ujore në shtresën pranë sedimentit është bërë për të parë se
93
KAPITULLI III Rezultatet
si ndikojnë format e ndryshme të fosforit të gjetura në sediment në përmbajtjen
e fosforit në kolonën e ujit. Rezultatet e analizave jepen në tabelën 3.9 për
format e fosforit në shtresën e ujit pranë sedimentit.
Tabela 3.9. Përqendrimi i formave të fosforit në shtresën ujore sipër sedimentit.
Mostrat Muaji FRT mg/l FT mg/l FOT mg/l FTot mg/l
Qershor 0.262 0.480 0.218 0.524
M1 Korrik 0.131 0.532 0.401 0.784
Tetor 0.330
Qershor 0.206 0.392 0.186 0.450
M2 Korrik 0.104 0.516 0.412 0.660
Tetor 0.368
Qershor 0.596 0.695 0.099 0.640
M3 Korrik 0.104 0.330 0.226 0.920
Tetor 0.330
Nga tabela vërehet se përqendrimi i fosforit të tretshëm reaktiv (FRT) varioi nga
0.104 në 0.596 mg PO4 /l ndërsa përqendrimi i fosforit total (FTot) varioi nga
0.33 në 0.92 mg PO4 /l. Nga tabela vërehet se vlera më e lartë për fosforin reaktiv
të tretshëm u vërejt në qendër të liqenit në muajin Qershor, ndërsa vlera më e
ulët gjatë muajit Korrik. Fosfori total paraqiti vlerë më të lartë gjatë muajit
Korrik në qendër të liqenit ndërsa vlerë më të vogël 0.33 gjatë muajit Tetor. Këto
vlera tregojnë se gjatë muajve të vjeshtës ujërat e liqenit nuk formojnë shtresime
dhe përqendrimi i fosforit zvogëlohet pasi ndodh përzierja e ujërave ndërsa
gjatë stinës së nxehtë të verës ujërat e liqenit veçanërisht në qendër ku thellësia
është më e madhe krijojnë shtresime dhe nuk përzihen kështu që përqendrimi i
fosforit në shtresën pranë sedimentit është më i lartë. Ky fenomen raportohet
për disa liqene dhe nga Boehrer & Schultze, 2010 dhe Holdren & Amstrong,
1980. Për rezultatet e marra për përqendrimin e fosforit total në ujëra dhe
përqendrimin e formave të ndryshme të fosforit në sediment është vënë re një
korrelacion mjaft i lartë ndërmjet përqendrimit të fosforit total në ujëra dhe
fosforit të formës NH4Cl-P, koeficienti Pearson ka vlerën r= 0.782 (P=0.013). Vija
e regresit linear paraqitet në figurën 3.36. Vlera e R-Sq(adj)=55.6% tregon se
55.6% e variacionit të përqendrimit të FTot në ujëra varet nga përqendrimi i
fosforit të ekstraktueshëm me NH4Cl që ndodhet në sediment. Vlera e lartë
pozitive e korrelacioni ndërmjet sasisë së fosforit në sedimente në formën e
NH4Cl-P dhe fosforit reaktiv të gjetur në kolonën e ujit të liqenit të Shkodrës
sugjeron faktin se fosfori i lidhur dobët në sediment (fosfori i ekstraktueshëm
me NH4Cl ose bio i vlefshëm) është kontribuesi kryesor i fosforit në kolonën e
ujit të liqenit të Shkodrës.
94
Diana Kapiti
1.0 S 0.139817
R-Sq 61.1%
0.9
R-Sq(adj) 55.6%
0.8 m
g/L
0.7
në u
jë
0.6
TP
0.5
0.4
0.3 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
P i ekstraktueshëm me NH4Cl, mg/kg
Figura 3.36. Vija e regresit linear ndërmjet FTot në ujë dhe NH4Cl-P në sediment
3.9. Përmbajtja e formave të fosforit nga punime të ngjashme
Në tabelën 3.10 paraqiten të dhëna mbi përmbajtjen e formave të fosforit të
përcaktuara për liqenin e Shkodrës të gjetura nga punime tjera të ngjashme të
kryera për liqene të tjerë. Nga tabela vërehet se përqendrimi i formave të
fosforit në liqene tjera varion në mënyrë të njëjtë si dhe në liqenin e Shkodrës.
Përmbajtja më e ulët e fosforit ndodhet në formën e NH4Cl-P në të gjitha liqenet
e referuara. Po kështu dhe forma e HCl-P dhe OP janë në të njëjtën amplitudë
më vlerat e gjendura në liqenin e Shkodrës.
95
Tabela 3.10. Përmbajtja e formave të fosforit në disa liqene
Liqeni NH4Cl-P NaOH-P HCl-P FO F-tot Referenca
ppm ppm ppm ppm ppm
Liqenet Daneze 36 380 320 200 - 800 Søndergaard et al. 2003
Liqeni Caviahue, 100 20 300 700 Temporetti et al. 2013
Argjentinë
KAPITULLI
Liqeni Koycegiz, Turqi 0.91- 1.21 - 67.90 - 860.29- 980.39
Yalçın et al., 2012
16.68 38.22 180.72 1902.90 -1990.81
III Liqeni Bovilla
11.4 366.1 19.4 452.3 Vallja et al. 2003
Rezultatet
Liqeni Peipsi, Estoni-Rusi 0 39.43 328.09 367.55± 890.22
Kapanen, 2012
±6.29 ±27.86 30.48 ±45.74
Liqeni Volvi, Greqi 7.3 10.6 250 772 1044 Fytianos & Kotzakioti,
2005
Liqeni Koronia, Greqi 8.2 94.6 219 974 1304.8 Fytianos & Kotzakioti,
2005
Liqeni i Shkodrës 10.58 185.6 500.8 448.8 1073.9 Ky punim
95
96
KAPITULLI IV
Diskutime
Fosfori është identifikuar nga shumë studiues si agjenti kufizues për rritjen e
algave në ujërat natyrore, proces që çon në eutrofikimin e këtyre ujërave. Prania
e fosforit në ujërat natyrore pëcaktohet kryesisht nga prania e formave të
ndryshme të fosforit në sedimentet e sistemeve ujore, veçanërisht liqeneve.
Format e ndryshme të fosforit në sediment kanë qenë objekt studimi i shumë
autorëve (pjesa dërmuese e paraqitur në fund tek literatura), që përveç
specifikimit të formave të ndryshme të fosforit në sedimente kanë studiuar
edhe bashkëveprimet sediment-ujë, kalimin e fosforit nga sediment në kolonën
e ujit dhe anasjlelltas.
Specifikimi i formave të ndryshme të fosforit në sedimente dhe bashkëveprimet
në sipërfaqen e kontaktit sediment - ujë, kalimi i fosforit nga sedimenti në
kolonën e ujit për liqenin e Shkodrës ka qënë objekti kryesor i këtij punimi, i cili
është zbatuar për anën Shqiptare të liqenit të Shkodrës. Sedimentet e liqenit të Shkodrës përmbajnë sasi relativisht të lartë fosfori, vlera
mesatare e fosforit në sedimente ishte 1073.9 mg PO4 / kg sediment të tharë dhe
varioi nga 666.6 në 1385.2 mg/kg sediment të tharë.
Fosfori në formë inorganike përbënte pjesën kryesore të fosforit në sedimentet e
liqenit të Shkodrës me rreth 61% të FTot, ndërsa fosfori në formë organike
përbënte rreth 39% të FTot.
Forma më e përhapur e fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës është HCl-P
e përcaktuar si fosfori në sedimente i lidhur me Ca në formë apatiti, ose fosfori
jo bio i vlefshëm në sediment i cili përbënte rreth 72% të FI ose 44% të FTot. Kjo
formë e fosforit e lidhur kryesisht me Ca në sediment, në rastin e liqenit të
Shkodrës shpjegohet me përmbajtjen e lartë të joint Ca2+ në ujërat e liqenit
(Bekteshi, 2004) dhe përmbajtjes së lartë të CaCO3 në sedimentet e liqenit që
vjen nga baseni ujëmbledhës (Karaman & Beeton, 1981).
Fosfori në formë HCl-P në sediment paraqet korelacion të lartë me FI dhe FTot,
raporti i kësaj forme fosfori me FTot mbetet e pandryshuar me rritjen e FTot në
sediment që sugjeron se pjesa dërmuese e fosforit nga ujërat e liqenin precipiton
në këtë formë fosfori. Fosfori bio i vlefshëm ose i lidhur dobët në sedimente, i shprehur si NH4Cl-P
97
Kapitulli IV Diskutime
ndodhet në sasinë më të vogël nga format e tjera të fosforit në Liqen, me vlerë
mesatare 10.58 mg PO4 /kg sediment të tharë që varioi nga 4.25 deri në 17.13 mg
PO4/kg sediment. Fosfori i kësaj forme përbën rreth 1% të FTot. Kjo formë fosfori
është pothuajse e pandryshuar në bregun lindor të liqenit të Shkodrës. NH4Cl-P
formohet kryesisht nga FO pas mineralizimit të tij. Marëdhënia NH4Cl-P me
FO paraqiti një korrelacion relativisht të lartë duke identifikuar FO si burimin
kryesor të fosforit bio të vlefshëm në sedimentët e liqenit të Shkodrës.
Një formë tjetër fosfori sedimentar potencialisht bio e vlefshme e shprehur si
NaOH-P ka vlerë relativisht të lartë në sedimentet e liqenit të Shkodrës. Vlera
mesatare e NaOH-P në sedimente ishte 185.6 mg fosfat/kg sediment të tharë
dhe varion nga 103.7 deri në 389.4 mg fosfat/kg sediment. Kjo formë fosfori
përbën 16% të FTot. NaOH-P është përbërësi i dytë i rëndësishëm i fosforit në
formë inorganike në sedimentet e liqenit të Shkodrës dhe lidhja NaOH-P me FI
paraqet korelacion të lartë, që sugjeron se NaOH-P është, sikurse HCl-P pjesë e
rëndësishme e FI. Rezultatet e studimeve të referuara paraqesin një marëdhënie
të rëndësishme korelative ndërmjet NaOH-P dhe FTot me Fe në sediment, gjë
që nuk vërehet për rastin e liqenit të Shkodrës.
Për liqenin e Shkodrës raporti mol Fe:mol PO4 në sediment ka vlerë të tillë që
lejon kalimin e fosforit nga sediment në kolonën e ujit. Korelacioni i Fe me FTot
dhe i Fe me NaOH-P për sedimentët e liqenit të Shkodrës është shumë i dobët (r
< 0.5), kjo sepse në sedimentët e liqenit përmbajtja e Al është e lartë dhe sepse
forma e fosforit e shprehur si NaOH-P lidhet jo vetëm me hekurin në sediment
por dhe me Al gjithashtu. Përmbajtja e Al në sedimentet e liqenit të Shkodrës
është raportuar në vlera të larta nga Karaman & Beeton, 1981.
Përmbajtja e fosforit ndryshon në pjesë të ndryshme të liqenit, kjo shfaqet me
ndryshimin e përmbajtjes së fosforit në sedimente në pikat e marrjes së mostrave.
Pika e marrjes së mostrave pranë Urës së Bunës praqet ndryshime sinjifikative
krahasuar me gjithë pikat e tjera të mostrimit në brendësi të liqenit. Kjo sepse pranë
kësaj pike shkarkimet e ujërave të zeza të qytetit ndikojnë në rritjen e përmbajtjes së
fosforit në krahasim me të gjitha pikat e tjera të marrjes së mostrave.
Sedimenti në bregun lindor të Liqenit paraqitet më i pasur me fosfor si rezultat i
veprimtarisë së rritur biologjike që zhvillohet në këtë breg. Karakteristikë për këtë
breg është veҫanërisht përmbajtja më e lartë e FO që vjen nga dekompozimi i
bimëve gjatë fundit të stinës së verës dhe sidomos gjatë stinës së vjeshtës. Në këtë
breg të liqenit përmbajtja e bimësisë është tepër e lartë gjë që kushtëzon shtimin e
fosforit në formë organike gjatë përfundimit të lulëzimit të kësaj bimësie.
Përmbajtja e fosforit në sedimentet ndryshon edhe me stinën. Ndryshimi më i
98
Diana Kapiti
rëndësishëm stinor në përmbajtjen e fosforit është fosfori në formë FO. Ky
fosfor rritet në fund të verës dhe sidomos në vjeshtë për shkak të dekompozimit
të bimëve. Kjo vërehet më shumë në bregun lindor të Liqenit. Përmajtja e FO në
stinën e pranverës ulet sepse gjatë stinës së dimrit dhe pranverës fosfori në
formë FO mineralizohet, kalon në formë inorganike, FI dhe ndodh shpërhapja e
tij në sedimente në brendësi të liqenit si rezultat i valëzimeve të ujit.
Prania e lartë e gjithë formave të fosforit (me përjashtim të NH4Cl-P) pranë
Urës së Bunës shpjegohet me shkarkimet ujore të qytetit. Prania e ulët e fosforit
në formën e NH4Cl-P pranë urës së Bunës shpjegohet me faktin se mineralizimi
i fosforit organik në këtë pikë është shumë i ulët krahasuar me ngarkesën në
fosfor nga shkarkimet e qytetit.
Eutrofikimi i ujërave të Liqenit përcaktohet nga përmbajtja e fosforit në to, që
është përcaktuar si element kufizues në eutrofikim. Përmbajtja e fosforit në
ujërat e liqenit të Shkodrës varet kryesisht nga fosfori bio i vlefshëm që ndodhet
në sedimente. Në rastin e liqenit të Shkodrës vërehet një korelacion i lartë
ndërmjet NH4Cl-P i gjetur në sedimente dhe fosforit të tretur në ujëra.
Shkalla e eutrofikimit në liqenin e Shkodrës shfaqet më e thelluar në brigjet
lindore të liqenit, ku edhe përmbajtja e NH4Cl-P dhe NaOH-P si fosfor
potencialisht bio i vlefshëm paraqitet me përqëndrime më të larta.
99
KAPITULLI V
Përfundime
Bazuar në rezultatet e arritura, të paraqitura në këtë punim mund të arrijmë në
përfundimet e mëposhtme:
Sedimentet e liqenit të Shkodrës janë të pasura me fosfor. Përmbajtja e formave
të fosforit në sediment ndryshon sipas renditjes së mëposhtme HCl-P > FO >
NaOH-P > NH4Cl-P. Fosfori në formë inorganike përbënte pjesën më dërmuese
të fosforit në sediment me rreth 61%, pjesa tjetër është fosfor në formë organike.
Në përbërje të FI, forma kryesore ishte HCl-P e cila përbënte 71.85 % të FI,
forma NaOH-P që përbënte 26.63 % të FI dhe së fundmi forma NH4Cl-P e
fosforit që përbënte vetëm 1.5 % të FI. Në total HCl-P përbënte 43.7 % të të
gjithë fosforit në sediment. Kjo formë lidhet me jonin Ca2+ që ndodhet me
shumicë në ujëra dhe me CaCO3 që ndodhet në sediment.
Format e fosforit në sediment ndryshojnë me rritjen e përmbajtjes së FTot në
sediment: me rritjen e përmbajtjes së FTot tendenca e ndryshimit të raporteve të
NH4Cl-P:FTot është të zvogëlohet, NaOH-P:FTot ka tendencë të rritet dhe HCl-
P:FTot mbetet konstante duke sugjeruar se përmbajtja e fosforit bio të vlefshëm
në formën e NH4Cl-P në sediment nuk varet nga rritja e FTot në sediment, por
varet nga FO. Rritja e FTot në sediment çon në rritjen e formave të tjera të
fosforit në sediment.
Liqeni i Shkodrës paraqet ndryshueshmëri në përmbajtjen e fosforit në
sediment sipas pozicionit të marrjes së mostrave në pika të ndryshme. Bregu
lindor i liqenit duke pasur aktivitet biologjik më të zhvilluar ka përmbajtje më
të lartë fosfori. Përmbajtje të lartë në këtë breg ka veçanërisht forma e fosforit si
FO. Nga të gjitha zonat e liqenit ndryshueshmërinë më të lartë e paraqet pika
fundore e liqenit, e cila paraqet ndryshime sinjifikative në përmbajtjen e të
gjithë formave të përcaktuara të fosforit krahasuar me zonat e tjera të liqenit.
Ndryshimin më të rëndësishëm stinor në përmbajtjen e formave të fosforit në
sedimentet e liqenit të Shkodrës e paraqet fosfori në formë organike. Si rezultat i
aktivitetit të zhvilluar biologjik në bregun lindor të liqenit, përmbajtja e FO në fund
të verës dhe gjatë vjeshtës rritet si rezultat i kalbjes së bimësisë dhe ndryshon
100
Diana Kapiti
përsëri gjatë dimrit dhe pranverës si rezultat i procesit të mineralizimit.
Përmbajtja e Fe në sedimentet e liqenit të Shkodrës nuk paraqet korrelacion me
NaOH-P ose FTot siç sugjeron pjesa dërmuese e autorëve. Ne mendojmë se vlera e
ulët e korrelacionit ndërmjet NaOH-P dhe Fe për sedimentet e liqenit të Shkodrës
shkaktohet nga prania në sedimente e Al, i cili në kushtet e pH të ujit të liqenit
ndodhet kryesisht në sediment dhe lidhet me fosforin që përcaktohet në formën e
NaOH-P. sedimentet e liqenit përmbajnë fosfor që mund të kalojë në kolonën e ujit
edhe në formën e NaOH-P, fosfor potencialisht bio i vlefshëm, kjo sepse raporti Fe :
FTot për sedimentet e liqenit nuk e kalon vlerën e rekomanduar, kur Fe në
sediment bëhet pengesë për lëshimin e fosforit nga sediment në ujë.
Kalimi i fosforit nga sediment në ujë bëhet kryesisht nga fosfori i lidhur dobët
ose bio i vlefshëm, NH4Cl-P. Korrelacioni i lartë ndërmjet NH4Cl-P dhe fosforit
të tretur në ujë sugjeron se shkëmbimi i fosforit ndërmjet sedimentit dhe
shtresës ujore bëhet nga forma NH4Cl-P e fosforit në sediment.
Liqeni i Shkodrës, si liqen i cekët nuk paraqet shtresëzime të ujërave në brigje
ndërsa në qendër të liqenit ku thellësia është më e madhe gjatë stinës së verës,
liqeni paraqet shtresëzime të cilat vërehen në ndryshimin e përqendrimit të
fosforit të tretur në ujëra.
101
Literatura
Anderson, L. D., Delaney, M. L. & Faul, K. L. 2001: Carbon to phosphorus ratios in sediments: Implications for nutrient cycling. – Glob. Biogeochem. Cycles, 15(1):65–79.
Anderson, N. J., Jeppesen, E., Søndergaard, M. 2005. Ecological effects of reduced nutrient loading (oligotrophication) on lakes: an introduction. Freshwater Biol., 50:1589-1593.
Andrieux-Loyer F. & Aminot A. Maj 2001: Phosphorus forms related to sediment grain size and geochemical characteristics in French Coastal Areas, Estuarine, Coastal and shelf science, 52(5): 617-629.
Anonim, 1984: Hidrologjia e Shqipërisë. Tërësia ujore, Liqeni i Shkodres- Lumi Drin-Lumi Buna., Instituti Hidrometeorologjik, Tiranë
Anonymous, 2006: World Bank (Ed.): Lake Shkoder Transboundary Diagnostics Analysis. Albania & Montenegro. World Bank (IBRD). 20 April 2006. Final Report: Main Document. 9P6515: 1-178.
APHA, AWWA, WPCF, 1989: Standard methods for examination of water and wastewater. 17- th Edition. Washington DC.
APHA, AWWA, WPCF: 1985: Standart methods for the Examination of Water and Wastewater,16 th ed.
Arend, K. K. 2011: Seasonal and interannual effects of hypoxia on fish habitat quality in central Lake Erie. Freshwater Biology 56, 366-383.
Bekteshi, Adem 2004: Bilanci jonik i ujërave të liqenit të Shkodrës. Bul. Shk., Universiteti i Shkodrës ‚Luigj Gurakuqi‛ Ser. Shk. Nat., 2004. Nr. 54: 31-36.
Bernhardt, N. E & Kasko, A. M. 2008: Nutrition for the Middle Aged and Elderly. Nova Publishers. p. 171. ISBN 1-60456-146-7
Boehrer, B. & Schultze, M. 2010: Density stratification and stability. In: Lake ecosystem ecology: A global perspective a derivative of encyclopedia of inland ëaters. Editor Gene E. Likens, Elsevier inc.
Burrus, D. 1984: Thesis, University of Geneva, , No. 2135.
Carlson, R. E. & Simpson, J. 1996: A Coordinator’s Guide to Volunteer Lake Monitoring Methods. North American Lake Management Society.
Carlson, R. E. 1977:A trophic state index for lakes. Limnology and Oceanography.22(2):36-369.
Chamberlain, W. M. 1968: A preliminary investigation of the nature and importance of soluble organic phosphorus in the phosphorus cycle of lakes. Ph.D. Thesis, University of Toronto, Canada
Chorus, I. & Bartram, J. 1999: Toxic cyanobacteria in water: a guide to their public
102
Diana Kapiti
health consequences, monitoring, and management. London UK: E & FN Spon.
Cole, G. 1994: Textbook of Limnology, Fourth Edition. Waveland Press, Inc. Prospect Heights, Illinois
Conley, D. J., Paerl, H. W., Howarth, R. W., Boesch, D. F., Seitzinger, S. P., Havens,
K. E., Lancelot, C., Likens, G. E. 2009: Controlling eutrophication: nitrogen and phosphorus. Sci 323:1014–1015.
Cooke, G. D; Welch, E. B; Peterson, S. A; Nichols, S. A. 2005: Restoration and management of lakes and reservoirs (3rd edition). Taylor & Francis., New York.
Ҫullaj, A. 2010: ‚Kimia e Mjedisit‛ (botimi i dytw), Shtwpia Botuese: Perlat
Voshtina
De Jonge V N, Engelkes M M, Bakker J F. Bio-availability of phosphorus in sediments of the western Dutch Wadden Sea [J]. Hydrobiologia 1993, 253: 151-163.
Di Alena Mudroch, Jose M. Azcue, 1995: Manual of Aquatic Sediment Sampling by Lewis Publishers Boca Raton Florida L1029 ISBN 1- 56670 - 029 - 9
Dittrich, M. & Koschel, R. 2002: ‘Interactions between calcite precipitation (natural and artificial) and phosphorus cycle in the hardwater lake’, Hydrobiol.
469, 49–57.
Dodds, W. K. 2009: Eutrophication of U.S. freshwaters: analysis of potential economic damages Environmental Science and Technology 43, 12-19
Downes, M.T. & Paerl, H. W. 1978: Separation of two dissolved reactive phosphorus fractions in lakewater. J. Fish. Res. Board Can. 35: 1636-1639.
Dunne, E., Culleton, N., O’Donovan, G. & Harrington, R. 2005: Report RMIS 4649A, Phosphorus retention and sorption by constructed wetland and soil.
Dhora, Dh. 2005: Liqeni i Shkodrës fq. 23, 52, 203, 205, 209.
Dhora, Dh. 2012: Liqeni i Shkodrës 2012. Camaj-PFIa, fq. 130. EMA PLAN 2013: Analizat e kuadrit ligjor, politikat e menagjimit dhe
kontributorwt qw influencojnw nw ndotjen e Liqenit tw Shkodres, Studim
II, Tirane ,Dhjetor 2013, fq.17-29, 42-48, 65-67
Fairbridge, R. W. 1972: Biogeochemistry. In The Encyclopedia of Geochemistry and
Environmental Sciences pp. 74–82. New York: Van Nostrand Reinhold
Fleming, L.W. 1974: E model of the phosphorus cycle and phytoplankton growth in Skahe lake, British Kolumbia./PhD Thesis/
Focus Ventures LTD 2015: The Bayovar 12 Phosphate Project Northern Peru April 2015
Franko, D. A. & Heath, R. T. 1979: Functionally distinct classes of complex phosphorus compounds in lake water Limnol. Oceanogr. 24: 463-473.
Frink, C.R. 1969: Fractionation of phosphorus in lake sediments: analytical evaluation. – Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 33: 326–328.
103
Kapitulli V Literatura
Furumai, H., Kondo, T. & Ohgaki. S. 1989: Phosphorus exchange kinetics and exchangeable phosphorus forms in sediments. Wat. Res. 23 :685–691
Fytianos, K. & Kotzkioti, A. 2005: Sequential fractionation of phosphorus in lake sediment of Northern Greece. Environmental Monitoring and Assessment(2005) 100: 191-200.
Golterman, H. L. 1973: Natural phosphate sources in relation to phosphate budgets: contribution to the understanding of eutrophication. – Wat. Res.7: 3–17.
Golterman, H. L. 1977: ‘Sediments as a source of phosphate for algal growth’, In: Golterman, H. L. (Ed.), 1977, pp. 286–293.
Golterman, H. L. 1982: Differential extraction of sediment phosphates with NTA solutions. –Hydrobiologia 92: 683–687.
Golterman, H. L. 1995: Theoretical aspects of the adsorption of ortho-phosphate onto iron-hydroxide. Hydrobiologia 315, 59-68.
Golterman, H. L. 1998: The distribution of phosphate over iron-bound and calcium-bound phosphate in stratified sediments. Hydrobiologia, 364:75
- 81
Golterman, H. L. 2001: Phosphate release from anoxic sediments or ‚What did Mortimer really write?‛ Hydrobiologia 450, 99–106
Golterman, H. L. 2004: The Chemistry of Phosphate and Nitrogen Compounds in Sediments. Kluwer Academic Publishers, Dortrecht
Greenwood, N. N & Earnshaw, A. 1997: Chemistry of the Elements (2nd Edn.),
Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4
Griesbach, S. J. and Peters. R. H. 1991: The effects of analytical variations on estimates of phosphorus concentration in surface waters. Lake and Reservoir Management. 7: 97-106.
Griffith, E., Beeton, A., Spencer, J., Mitchell, D. 1973: Environmental Phosphorus
Handbook. John Wiley & Sons, New York
Harper, D. 1992: Eutrophication of freshwaters, princFIles, problems and restoration.
Hart, B. T., Roberts, S., James, R., O’Donohue, M., Taylor, J., McWilliam, E., Waters, M. 2003: Ecological risks associated with use of active barriers to reduce nutrient release from sediments. Water (March): 1–12.
Hieltjes, A. H. M. and Lijklema, L. 1980: Fractionation of inorganic phosphates in calcareous sediments. J. Envir. Qual., 9: 405-407.
Holdren, G. C. and Amstrong, D. E. 1980: Factors affecting phosphorus release from intact lake sediment cores. Environmental Science and technology, 14: 79-87.
Horne A. J. & Goldman C. R. 1994: Limnology,2nd Ed. McGraw Hill, New York.
House, W. A. 1990: The prediction of phosphate co-precipitation with calcite in freshwaters. Water. Res. 8:1017–1023.
House, W. A., Denison, F. H. & Armitage, P. D. 1995: Comparison of the uptake
104
Diana Kapiti
of inorganic phosphorus to a suspended and stream-bed sediment. Water Res, 29, 767–779.
Hoyle, C. 2004: Phosphorus Cycling in Lake Brienz, Switzerland. MSc thesis,
EAWAG. ch, 14p,
http://www.moe.gov.al/index.php?option=com_content&vieë=article&id=53&It emid=59
Jensen, H.S. & Thamdrup, B. 1993: Iron bound phosphorus in marine sediments as measured by bicarbonate-dithionite extraction. – Hydrobiologia 253: 47–59.
Kaiserli, A;Voutsa, D; Samara, C. 2002: Phosphorus fractionation in lake sediments-Lakes Volvi and Koronia, N Greece.Chemosphere, 46(8): 1147– 1155.
Kapanen Galina 2008: Phosphorus fractionation in lake sediments. Estonian Journal of Ecology, 57(4), 244–255.
Kapanen Galina 2012: Phosphorus in the bottom sediments of the large shallow lake Peipsi: environmental factors and anthropogenic impact on the lake ecosystem. Tallinn University ISSN 1736- 3616.
Karaman, G.S. & Beeton, A. M. 1981: The biota and limnology of Lake Skadar. GRO ‚Prosveta‛ Beograd.
Katsaounos C. Z., Giokas D. L., Leonardos J. D., Karayannis M. I. 2007: Speciation of phosphorus fractionation in river sediments by explanatory data analysis. Water Res 41:406–418
Kitchell, Koonce & Tennis 1975: Phosphorus flux through fishes. Verh. Internat.
Verein Limnol. 10: 2478-2484.
Kolaneci M., Shehu, B., Bogdani, M. & Zani, L. 2011: Karakteristikat hidrografike te sistemit ujor Liqeni i Shkodres- Buna dhe Drini. Konferenca ‚Liqeni i Shkodres- Gjendja dhe perspektiva. Organizuar nga Akademia e Shkencave te ShqFIerise dhe Akademia e Shkencave dhe Artit te Malit te Zi.
Koroleff, F. 1983: Determination of phosphorus. – In: Grasshoff, K., Ehrhardt,
M. & Kremling, K. (Eds.), Methods of seawater analysis, 2nd ed. – Verlag Chemie Gmbh, Weinheim, pp. 125 142.
Kuo, S. 1996: Phosphorus. In: Bartels J (ed) Methods of Soil Analysis Part 3 – Chemical Methods, Soil Science Society of America, Inc. Madison Wisconsin USA: pp 869-919
Legg, J. O. & Black, C. A. 1955: Determination of organic phosphorus in soils: II. Ignition method. – Soil Sci. Soc. Proc. 19: 139–143.
Lennox, L. J. 1984: Laboratory studies on sediment phosphorus release under varying mixing aerobic and anaerobic condition. FreshWater Biology, 14: 183-187.
Lijklema, L. 1977: ‘The role of iron in the exchange of phosphate between water and sediment’, In: Interactions between Sediments and Freshwater, Golterman, H. L. (Ed.), Junk, the Hague, pp. 313–317.
105
Kapitulli V Literatura
Lijklema, L. 1980: Interaction of orthophosphate with iron (III) and aluminium hydroxides. Environmental Science and Technology 14(5), 537-541
Lòpez. P. L. 1990: Sedimentary Phosphorus Dynamics in Epicontinental Systems: A Literature Review Oec% gia aquatica , 1 0 : 1 1 3-1 25
Map Source 2010: World Phosphate Rock Reserves and Resources. S. Van Kauëenbergh Geologist and PrincFIal Scientist Research and Development Division IFDC Fertilizer Outlook and Technology Conference. Hosted by The Fertilizer Institute and the Fertilizer Industry Roundtable November 16-18, 2010. Savannah, GA
Marini, M., Artegiani, A., Sanxhaku, M., Adhami, E., Bicaku, K. & Elezi, A. 2004: Karakteristikat Oqeanografike të Vijës Bregdetare të Shqipërisë. Konferenca
Ndërkombëtare ‛Vlerësimi i produkteve të peshkimit dhe akuakulturës në Shqipëri: Kërkimi, teknologjia dhe tregu‛. Vlorë, 20 Nëntor 2004.
McKelvie, I. 2000: Phosphates. In: Nollet L (ed) Handbook of Water Analysis. Marcel Dekker, Inc. New York
Misja, V. 1998: Harmonizimi i trinomit: Popullsi, mjedis dhe zhvillim i qëndrueshëm. Konferenca Lokale për Mjedisin ‚Shkodra dhe Liqeni‛ (19-20 Qershor 1998), Shkodër.
Morel, F. M. M. 1983. PrincFIles of aquatic chemistry. John Wiley & Sons, Inc., Somerset, New York 446 p.
Murphy J. and Riley, J. P. 1962: Anal. Chim. Acta, 1962, 27,
Nelson, D. L.; Cox, M. M. 2000 :"Lehninger, PrincFIles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York,. ISBN 1-57259-153-6.
Pelechata, A., Pelechaty, M., Pukacz, A. 2006: An attempt to the trophic status assessment of the lakes of Lubuskie Lakeland. Limnological Review 6 (2006): 239-246.
Peters, R. H. 1986: The role of prediction in limnology. Limnol. Oceanogr. 31: 1143-1159.
Pettersson, K. & Istvanovics, V. 1988: Sediment phosphorus in Lake Balaton – forms and mobility. Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebn. Limnol., 30, 25–41.
Prepas, E. E. & Rigler, F. H. 1982: Improvements in quantifying the phosphorus concentration in lake water. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 39: 822-829.
Psenner, R. & Pucsko, R. 1988: Phosphorus fractionation: advantages and limits of the method for the study of sediment P origins and interactions. Arch. Hydrobiol. Beih., 30, 43–59.
Psenner, R., Boström, B., Dinka, M., Petterson, K., Pucsko, R. & Sager, M. 1988: Fractionation of phosphorus in suspended matter and sediment. Arch
Hydrobiol Beih 30:98–110
Qiriazi, P. 1986: Gjeografia fizike e Shqipërisë. Pjesa 1. Tiranë
Redfield, A. C. 1958: The biological control of the chemical factors in the environment. American Scientist, 46, 205-/230.
Ricklefs, 1993: Why phosphorus important. [on line] www.water-research.net/
106
Diana Kapiti
phosphate.htm.
Rigler, F.H. 1973: A dynamic view of the phosphorus cycle in lakes. In: E.J.
Roborage, W. P. & Corey, R. B. 1979: Adsorption of phosphate by hydroxy-aluminium species on a cation exchange resin. Soil Science Society of America Journal. 43:481-487.ed.
Ruban V, Brigault S, Demare D, PhilFIpe A-M 1999a: An investigation of the origin and mobility of phosphorus in freshwater sediments from Bort-Les-Orgues Reservoir, France. J Environ Monit 1:403–407
Ruban V, López-Sánchez J F, Pardo, P. 2001: Harmonized protocol and certified reference material for the determination of extractable contents of phosphorus in freshwater sediments–A synthesis of recent works. Fresen J Analyt Chem, 370(2–3): 224–228.
Rydin, E. 2000: Potentially mobile phosphorus in Lake Erken sediment. Wat. Res. 34:2037-2042.
Sanxhaku, M., Mustaqi, V. Ivanov, & Vuckovic, R. 2010: Veçorite klimaterike te pellgut te liqenit te Shkodres. Konferenca ‚Liqeni i Shkodres- Gjendja dhe perspektiva. Organizuar nga Akademia e Shkencave te ShqFIerise dhe Akademia e Shkencave dhe Artit te Malit te Zi.
Schindler, D. W. & Hecky, R. E. 2009: Eutrophication: more nitrogen data needed. Science May 8; 324 (5928): 721-2.
Slomp, C.P., Malschaert, J.F.P. & Van Raaphorst, W. 1998: The role of adsorption in
sediment-water exchange of phosphate in North Sea continental margin
sediments. Limnology and Oceanography 43(5), 832-846.
Smil, V. 2000: Phosphorus in the environment: Natural Flows and Human Interferences Annual Reviews Energy Environ. 25:53–88
Smith, E. A., Mayfield C. I. & Wong. P. T. S. 1978: ‘Naturally occurring apatite as a source of orthophosphate for growth of bacteria and algae’, Microb. Ecol. 4, 105–107.
Smith, L., Watzin, C. M. & Druschel, G. 2011: Relating sediment phosphorus mobility to seasonal and diel redox fluctuations at the sediment–water interface in a eutrophic freshwater lake Limnol Oceanogr. 56: 2251.
Søndergaard, M. 2007: Nutrient dynamics in lakes – with emphasis on phosphorus, sediment and lake restorations. Doctor’s dissertation (DSc). National Environmental Research Institute, University of Aarhus, Denmark. 276 pp.The report is also available in electronic format (pdf) at NERI's website http://www.dmu.dk/Pub/Doktor_MS.pdf
Søndergaard, M., Jensen, P.J & Jeppesen, E. 2003: Role of sediment and internal loading of phosphorus in shallow lakes Hydrobiologia 506–509: 135–14.
Spivakov, B., Maryutina, T., Muntau, H. 1999: Phosphorus Speciation in Water and Sediments. In: Pure Applied Chemistry. 71: 2161-2176.
Subramanian, M. S. 2015: (on line) http://nptel.iitk.ac.in/courses/Webcourse-contents/IIT MADRAS/Eniv_Chem_Ecol Prof. M.S.Subramanian
107
Kapitulli V Literatura
Temporetti PEDRO, Snodgrass KIMBERLEY, Pedrozo FERNANDO, 2013: Dynamics of phosphorus in sediments of a naturally acidic lake. International Journal of Sediment Research, Volume 28, Issue 1, March 2013, Pages 90-102
Vallja, L., Duka, S & Çullaj, A. 2013: Development of a sequential extraction method for different forms of phosphorus in Bovilla lake sediments.
Albanian Journal of Agricultural Sciences, Vol. 12 Issue 4, p599-602. 4p.
Van der Perk, M. 2006: Soil and Water Contamination – from Molecular to Catchment scale. Taylor and Francis, Balkema, Leiden
Van Eck, G. T. M. 1982: Forms of phosphorus in particulate matter from the
Hollands Diep/Haringvliet, The Netherlands. – Hydrobiologia 92: 665–681.
Wang, S. R., Jin, X. C., Zhao, H. C. and Wu, F. C. 2006: Phosphorus fractions and its release in the sediments from the shallow lakes in the middle and lower reaches of Yangtze River area in China. Colloids and Surfaces A:
Physicochemical and Engineering Aspects, 273 (1-3), 109-116.
Wetzel, R. 2001: Limnology. Lake and River ecosystems. Academic Press, New
York.
Williams J. D., Mayer T. and Nriagu, J. O. 1980: Soil Sci. Soc. Am. 1980, 44, 462.
Williams, J. D. H. 1973: Phosphorus in the sediment of the Okanagan mainstem lakes, Canada-British Columbia Okanagan Basin Agreement Prelim. Rpt.18 (Suppl. 1), 75 p,
Williams, J. D. H., Syers, J. K. & Walker, T. W. 1976: Fractionation of soil inorganic phosphate by a modification of Chang and Jackson’s procedure. – Soil Sci.
Soc. Amer. Proc. 31: 736–739.
Wynne, D. & Rhee, G-Y. 1986: Effect of light intensity and quality on the relative
N and P requirement (the optimum N/P radio) of marine planktonic algae. J. Plankton Res. 8:91 103.
Xiong, W; Peng, J; Hu, Y. 2009: Chemical analysis for optimal synthesis of ferrihydrite-modified diatomite using soft X-ray absorption near-edge structure spectroscopy. Phys. Chem. Minerals, DOI 10.1007/s00269-009-0301-7.
Yalçın Şahin, Ahmet Demirak, FeyyazKeskin, 2012: Phosphorus fractions and its potential release in the sediments of Koycegiz lake, Turkey Lakes, reservoirs and ponds, vol. 6(2): 139-153, 2012. Romanian Limnogeographical Association
Zhou, A. M., Wang, D. S. and Tang, H. X. 2005:. Phosphorus fractionation and bio-availability in Taihu Lake(China) sediments. Journal of Environmental Sciences-China, 17 (3), 384-388.
Zhou, Q. X., Gibson, C. E. & Zhu, Y. M. 2001: Evaluation of phosphorus bioavailability in sediment of three contrasting lakes in China and the UK. Chemosphere, 42 (2):221-225
108
SHTOJCA A
Artikujt dhe konferencat
Artikujt
Phosphorus Bioavailability in sediment of a sludge-disposal Shkodra lake.
Autorët: Diana Kapiti & Adem Bekteshi
Journal of Environmental Protection and Ecology, Official Journal of the Balkan
Envirinmental Association, Vol.15, No.1 (2014), fq.48-52
ABSTRACT: Phosphorus is the key factor responsible for the eutrophication of
freshwater. Its concentration in lake sediments results mainly from external inputs.
There are many chemical forms of P in sediment. However, not all of the P forms
are harm- full to the lake. The purpose of this research was to determine the
bioavailability of phosphorus potentially contributing to eutrophication of the lake.
This P is often readily available to be consumed by plant or algae. The NaOH ex-
tract removes most of the adsorbed inorganic P and readily degradable organic P.
The amount of adsorbed inorganic P removed is called NaOH reactive P or NaOH-
rP. The amount of readily degradable organic P removed is known as NaOH non-
reactive or NaOH-nrP. The results showed that total phosphorus in the sediments
of the Shkodra lake varied from 950.5 to 1217.8 mg/kg sediment HCl-P that
constitutes about 52% of total phosphorus in the Shkodra lake sediments was
found to be more than other forms.
Key words: reactive P, non-reactive P, total P, eutrophication.
109
Quantification of Reactive Phosphorus in Shkodra Lake sediments.
Autorët: Diana Kapiti & Adem Bekteshi
Buletini shkencor i Universitetit ‚ISMAIL QEMALI‛ Vlore , No.1, Vol. 2 (2013),
fq. 140-142
ABSTRACT: Phosphorus is the key factor responsible for the eutrophication of
freshwater. Its concentration in lakes and rivers results from external inputs
and internal loading from sediment. There are many chemical forms of P in
sediment. However, not all of the P forms are harmful to the lake. The purpose
of this research was to determine what percentage of this ‚total P‛ is potentially
contributing to eutrophication and what percentage poses no immediate threat
to the lake.
The results showed that the total phosphorus in the sediment of Shkodra Lake
has a content of 1039.7 mg / kg sediment, from this only 151.1 mg /kg sediment
or 14.7% is in the form of NaOH-P or bio-available phosphorus. Results showed
that total phosphorus and bio-available phosphorus in the Shkodra lake
sediments did not depend from the sampling points, it was homogenously
distributed in lake sediments.
Key words: reactive P, non-reactive P, total P, eutrophication.
Exchange of phosphorus across the sediment-water interface in Shkodra lake
Autorët: Diana Kapiti & Adem Bekteshi.
Buletini i Shkencave të Natyrës, i Universitetit ‚Luigj Gurakuqi‛ Shkoder, No.
64, (2014) fq. 64-71.
ABSTRACT: Aquatic ecosystems are affected by the presence of nutrients and
especially phosphorus which is determined by many authors as a limiting
element in eutrophication of natural waters. Sediments play an important role
in the whole process of metabolism of phosphorus in the lake, acting as the
depositary and as a source of phosphorus. Numerous studies have shown that
the flow of phosphorus from sediment to the water layer is influenced by the
characteristics of water near the sediment layer which is important in the
digestion of phosphorus from sediments. Shkodra lake located on the border of
the Albanian-Montenegrin has served as the object of study, which aimed to
determine the content of phosphorus in the sediment and the water above
110
the sediment layer and to determine the factors that constrain the passage of
phosphorus from the sediment in the water layers near sediment. Results of the
analysis showed that phosphorus in the sediments of Shkodra lake was mainly
in the form of HCl-P and a smaller amount of phosphorus was found to be in
the form of NH4Cl-P. Results showed that the transfer of phosphorus from the
sediment in the water layer near its hinges by mixing water in the lake and
content of NH4Cl-P in sediments.
Key words: Shkodra Lake, forms of phosphorus, extractive phosphorus
111
Pjesmarrje në konferenca
Phosphorus bioavailability in sediments of sludge-disposal Shkodra lake.
Autorët: Diana Kapiti & Adem Bekteshi
Proceedings of 2nd International Conference on״Research and Education in Natural
Sciences״, Shkodër (2013), ISBN: 987-9928-4135-5-0, fq. 536-540.
ABSTRACT: Phosphorus is the key factor responsible for the eutrophication of
freshwater. Its concentration in lake sediments results mainly from external inputs.
There are many chemical forms of P in sediment. However, not all of the P forms are
harm- full to the lake. The purpose of this research was to determine the bioavailability
of phosphorus potentially contributing to eutrophication of the lake. The type of P that
play this role to the lake is known as bio-available P (Sturgul, 2002). This P is often
readily available to be consumed by plant or algae. The NaOH ex- tract removes most
of the adsorbed inorganic P and readily degradable organic P. The amount of adsorbed
inorganic P removed is called NaOH reactive P or NaOH-rP. The amount of readily
degradable organic P removed is known as NaOH non-reactive or NaOH-P.
Key words: reactive P, non-reactive P, total P, eutrophication.
Forms and distribution of phosphorus in sediment of the Shkodra lake
Autorët: Diana Kapiti & Adem Bekteshi
International Conference on ״Research and education – challenges toward future״,
Shkodër (2013), ISBN: 2308 – 0825, (525.pdf).
ABSTRACT: Phosphorus (P) is often the limiting nutrient for algal growth in lakes
and may limit its productivity. P reactivity and bioavailbility in lake sediments may be
determined by different forms of P and their distribution. The purpose of the
research was to determine the various P forms in sediments of Shkodra lake. Olso it was
to estimate the use of the reagent concentration and duration of extraction in the
measurement of P fraction concentrations in lake sediments. Phosphorus bound to metal
oxides, mainly those of Fe and Al, is represented by NaOH-P. The P fraction that is
assumed to consist mainly of apatite P is represented by HCl-P. The phosphorus forms
in the sediment of Shkodra lake were determined by four chemical extraction
procedures using 1M NH4Cl (pH
112
7.0), 0.1 M NaOH, and 0.5 M HCl, reportedly representing loosely-bound P, Fe-and Al-
bound P, and Ca-bound P respectively. The NaOH-P concentration and extraction
duration were studied. Attempts were made to minimise hydrolysis by dilution
of NaOH, The P in surface sediment mainly consisted of HCl-P and P-org, while
NH4Cl-P and NaOH-P only constituted a minor part. The rank order of the different P
extracts was HCl-P > P-org > NaOH-P > NH4Cl-P. The results indicated that the
HCl-P fraction constituted 58%, the P-org fraction contributed 27%, the NaOH-P
fraction contributed 14% and the NH4Cl-P fraction constituted 1%, of the P-total
concentration. Sediments had high concentrations of readily available P (14% of TP),
hence these sediments may play an important role in internal P cycling.
Keywords: lake sediment, phosphorus fractions, chemical extraction, eutrophication.
Methods used to extract total phosphorus from Shkodra lake sediments.
Autorët: Diana Kapiti & Adem Bekteshi
International Conference on ״Twards future sustainable development״, Shkodër (2012),
ISBN: 978-9928-4011-9-9, fq.570-575.
ABSTRACT: Phosphorus is the key element in aquatic chemistry of lakes, rivers etc.
Being a limiting nutrient in the growth of algae under many conditions, It is
considered the main nutrient element for many lakes. Exchange with bottom
sediments play an important role in making P available for algae and contributes
therefore to eutrophication. Phosphorus in sediments occur in different forms:
inorganic P (P-inor), organic P (P-org) and extractable P (P-HCl and P-NaOH), all this
form the total P (P-tot).
In this work are presented the analyses done for determination the different
forms of phosphorus in the sediments of Shkodra Lake using different methods
deriving from schemas reported from different authors. Every method used is
valuated for the quantity of phosphorus extracted and methods are confronted with
statistical tests to valuate the mean of determined phosphorus.
The methods that will result more accurate will be used to study the quantity of
extractable different forms of phosphorus from lake sediments.
Key words: inorganic P, organic P, extractable P, total P
113
SHTOJCA B
Tabelat e rezultateve
Tabela 1. Matjet për përcaktimin e lagështirës së sedimenteve
Numri Pika e Masa e Masa e
Masa e ujit Lagështia
sedimentit sedimentit mostrës mostrimit (g) në % të lagët (g) të thatë (g)
1 Stërbeq 2.0658 0.4994 1.5664 75.82535
2 Stërbeq 2.2709 0.5681 1.7028 74.98349
3 Stërbeq 2.3679 0.6531 1.7148 72.41861
4 Stërbeq 2.3178 0.6207 1.6971 73.22031
5 Grizhë 1.5831 0.3158 1.2672 80.05054
6 Grizhë 1.5886 0.5064 1.0822 68.12288
7 Grizhë 2.0445 0.6891 1.3554 66.29494
8 Grizhë 3.1037 1.2025 1.9012 61.25592
9 Qendër Bovë 2.0914 0.5271 1.5644 74.80157
10 Qendër Bovë 2.3394 0.5832 1.7562 75.07053
11 Qendër Bovë 2.2631 0.5791 1.6841 74.41562
12 Qendër Bovë 2.8671 0.7153 2.1518 75.05145
13 Bishtiqini 1.8816 0.6149 1.2667 67.32037
14 Bishtiqini 1.3632 0.4153 0.9479 69.53492
15 Bishtiqini 2.4771 0.7265 1.7506 70.67135
16 Bishtiqini 2.1908 0.6713 1.5195 67.35823
17 Zogaj 3.9181 1.1544 2.7637 70.53674
18 Zogaj 3.5649 1.0569 2.5081 70.35261
19 Zogaj 5.1945 1.5601 3.6345 69.96824
20 Zogaj 3.3899 1.0176 2.3723 69.98142
114
Tabela 2. Përqendrimi i hekurit në sedimentet e liqenit sipas pikës së marrjes së mostrave dhe kohës së marrjes së mostrave
Përqëndrimi Fe mg/kg sediment FTot FI
Nr. Pika Data M1 M2 mg PO4 / kg mg PO4 / kg
sediment sedimen
1 Sterbeq Korrik 2011 5324,19; 5870,09 1078.92 435.26
2 Zogaj Korrik 2011 7068,81 3691,57 933.78 511.23
3 Sterbeq Korrik 2012 4144,32 4188,52 1303,99 735.49
4 Grizhe Korrik 2012 6295,19 6739,77 1012,77 811.73
5 Qender Bova Korrik 2012 6222,61 6906,91 946,62 684.30
6 Bishtiqini Korrik 2012 3296,43 3420,97 974,58 678.83
7 zogaj Korrik 2012 5013,99 6230.04 893.57 584.80
8 Sterbeq Qershor 2013 3286,15 3440,84 1138.13 904.57
9 Grizhe Qershor 2013 3675,44 4227,73 1124.24 685.96
10 Qender Bova Qershor 2013 5104,01 4855,44 1026.40 712.37
11 Sterbeq Korrik 2013 3081,50 2887,94 666.64 513.09
12 Grizhe Korrik 2013 2944,48 3136,65 993.87 607.69
13 Qender Bova Korrik 2013 4795,55 4812,10 1353.32 663.13
14 Qender Bova Korrik 2013 4079,95 4610,50 964.48 719.10
15 Sterbeq Tetor 2013 5011,36 5045,94 1132.37 666.39
16 Grizhe Tetor 2013 6491,57 6886,14 1231.94 661.96
17 Qender Bova Tetor 2013 6028,52 6515,67 1377.22 1333.75
18 Buna Korrik 2012 12660,33 13749,18 1053.18 678.99
115
Tabela 3. Përmbajtja e formave të fosforit në sedimentet e liqenit të Shkodrës sipas pikave të marrjes së mostrës dhe kohës së
marrjes së mostrave (Përqendrimi jepet mg PO4 / kg sediment të tharë)
Nr. Muaji Stina Pika NH4Cl-P NaOH-P HCl-P FI FO
FTot NH4Cl-
FTot NaOh-FTot HCl-FTot Kapanan
1 Qershor_2012 Pranvere Sterbeq 11.66 176.11 154.55 435.26 392.05 1078.92 0.01 0.16 0.14
2 Qershor_2012 Pranvere Grizhe 12.36 184.18 295.16 416.92 474.52 1091.92 0.01 0.17 0.27
3 Qershor_2012 Pranvere Qender
10.33 243.58 376.66 471.96 401.60 1217.85 0.01 0.20 0.31 Bova
4 Qershor_2012 Pranvere Bishtiqini 15.37 160.83 325.61 517.26 300.23 973.87 0.02 0.17 0.33
5 Qershor_2012 Pranvere Zogaj 10.97 154.55 321.60 511.23 296.33 933.79 0.01 0.17 0.34
6 Korrik_2012 Verë Sterbeq 12.26 181.04 542.19 735.49 468.37 1303.99 0.01 0.14 0.42
7 Korrik_2012 Verë Grizhe 11.44 140.83 659.46 811.73 426.33 1012.77 0.01 0.14 0.65
8 Korrik_2012 Verë Qender
11.10 124.77 538.40 674.27 398.66 946.63 0.01 0.13 0.57 Bova
9 Korrik_2012 Verë Bishtiqini 17.13 167.43 494.27 678.83 405.33 974.59 0.02 0.17 0.51
10 Korrik_2012 Verë Zogaj 11.08 141.39 432.33 584.80 285.69 893.57 0.01 0.16 0.48
11 Korrik_2012 Verë Buna 4.25 308.26 1025.49 1333.75 859.66 1377.22 0.00 0.22 0.74
12 Tetor_2012 Vjeshtë Sterbeq 8.25 176.59 533.24 685.97 580.33 964.48 0.01 0.18 0.55
13 Tetor_2012 Vjeshtë Grizhe 9.21 163.26 500.37 666.39 578.33 1132.37 0.01 0.14 0.44
14 Tetor_2012 Vjeshtë Qender
8.80 132.66 523.38 661.96 350.66 1231.94 0.01 0.11 0.42 Bova
15 Tetor_2012 Vjeshtë Bishtiqini 8.70 178.37 485.70 670.24 596.33 1136.27 0.01 0.16 0.43
116
16 Tetor_2012 Vjeshtë Zogaj 9.13 158.97 528.37 689.33 420.03 915.03 0.01 0.17 0.58
17 Tetor_2012 Vjeshtë Buna 4.59 295.37 1009.66 1328.37 918.27 1385.22 0.00 0.21 0.73
18 Qershor_2013 Pranvere Sterbeq 12.51 389.44 502.62 904.57 352.13 1138.13 0.01 0.34 0.44
19 Qershor_2013 Pranvere Grizhe 9.85 209.07 467.04 685.96 368.99 1110.35 0.01 0.19 0.42
20 Qershor_2013 Pranvere Qender
9.11 214.62 488.65 712.37 332.66 1026.40 0.01 0.21 0.48 Bova
21 Qershor_2013 Pranvere Bishtiqini 11.36 265.96 503.23 780.54 365.37 1136.60 0.01 0.23 0.44
22 Qershor_2013 Pranvere Zogaj 9.02 235.70 498.66 743.38 280.37 1098.37 0.01 0.21 0.45
23 Korrik_2013 Verë Sterbeq 10.97 103.70 398.42 513.09 456.32 666.64 0.02 0.16 0.60
24 Korrik_2013 Verë Grizhe 13.31 170.91 423.47 607.69 416.33 993.87 0.01 0.17 0.43
25 Korrik_2013 Verë Qender
16.06 145.02 502.05 663.13 385.37 1353.32 0.01 0.11 0.37 Bova
26 Korrik_2013 Verë Bishtiqini 15.37 172.37 485.33 665.37 395.24 985.33 0.02 0.17 0.49
27 Korrik_2013 Verë Zogaj 10.24 135.27 423.37 584.37 278.37 930.27 0.01 0.15 0.46
28 Tetor_2013 Vjeshtë Sterbeq 8.09 177.77 533.24 719.10 565.33 964.48 0.01 0.18 0.55
29 Tetor_2013 Vjeshtë Grizhe 8.78 157.24 500.37 666.39 586.33 1132.37 0.01 0.14 0.44
30 Tetor_2013 Vjeshtë Qender
9.38 129.20 523.38 661.96 380.33 1231.94 0.01 0.10 0.42 Bova
31 Tetor_2013 Vjeshtë Bishtiqini 8.93 185.33 493.27 675.21 588.33 1095.33 0.01 0.17 0.45
32 Tetor_2013 Vjeshtë Zogaj 8.92 160.33 536.33 692.33 456.33 930.22 0.01 0.17 0.58
117
Tabela 4. Ndërtimi i kurbës së kalibrimit
A b sorbanca
Perqendrimi i
Koeficienti i
Përqendrimi i Gabimi në
Nr. pergatitur llogaritur përqendrim (njësi abs.) ekstensionit
mg PO4/L mg PO4/L (%)
1 0.021 0.05 0.429 0.049 2.0
2 0.023 0.05 0.442 0.052 -4.0
3 0.021 0.05 0.429 0.049 2.0
4 0.022 0.05 0.440 0.050 0.0
5 0.04 0.10 0.381 0.105 -5.0
6 0.039 0.10 0.375 0.104 -4.0
7 0.04 0.10 0.381 0.105 -5.0
8 0.038 0.10 0.380 0.100 0.0
9 0.057 0.15 0.368 0.155 -3.3
10 0.056 0.15 0.364 0.154 -2.7
11 0.056 0.15 0.364 0.154 -2.7
12 0.055 0.15 0.359 0.153 -2.0
13 0.072 0.20 0.360 0.200 0.0
14 0.071 0.20 0.359 0.198 1.0
15 0.072 0.20 0.360 0.200 0.0
16 0.073 0.20 0.363 0.201 -0.5
17 0.103 0.30 0.349 0.295 1.7
18 0.104 0.30 0.351 0.296 1.3
19 0.103 0.30 0.349 0.295 1.7
20 0.104 0.30 0.351 0.296 1.3